Interested Article - Хлорид железа(III)

Хлорид железа(III) (хлорное железо, также — трихлорид железа) FeCl ₃ — средняя соль трёхвалентного железа и соляной кислоты , слабое амфотерное соединение.

Физические свойства

Мерцающие, черно-коричневые, либо темно-красные, либо фиолетовые в проходящем свете, зеленые в отраженном свете листочки с металлическим блеском. Сильно гигроскопичен, на воздухе превращается в гидрат FeCl ₃ · 6Н ₂ О — гигроскопичные жёлтые, по другим источникам желто-коричневые кристаллы, хорошо растворимые в воде (при 20 °C в 100 г воды растворяется 91,9 г безводной соли). T _пл 309 °C.

Методы получения

Самым простым методом получения трихлорида железа является действие на железные опилки или раскалённую железную проволоку газообразным хлором. При этом, в отличие от действия соляной кислоты , образуется соль трёхвалентного железа — выделяется бурый дым из мельчайших её частиц . Также можно получить трихлорид железа взаимодействием железа с хлором на свету. Так как молекулы хлора распадаются в присутствии света на высокореакционноспособные атомы-радикалы:

{\mathsf {2Fe+3Cl_{2}\ \xrightarrow {h\nu ,+250^{o}C} \ 2FeCl_{3}}}

Также трихлорид получается при окислении хлором хлорида железа(II) :

{\mathsf {2FeCl_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2FeCl_{3}}}

Также существует метод окисления оксидом серы(IV) :

{\mathsf {4FeCl_{2}+SO_{2}+4HCl\rightarrow 4FeCl_{3}+S+2H_{2}O}}

Другим способом получения трихлорида железа (FeCl3) является взаимодействие оксида железа(III) с соляной кислотой , сопровождающееся выделением воды и энергии в виде тепла:

{\mathsf {Fe_{2}O_{3}+6HCl\rightarrow 2FeCl_{3}+3H_{2}O}}

Химические свойства

При нагревании в атмосферном давлении до температуры плавления начинается медленное разложение трихлорида железа с образованием дихлорида и молекулярного хлора :

{\mathsf {2FeCl_{3}\rightarrow 2FeCl_{2}+Cl_{2}\uparrow }}

За счёт того, что трихлорид железа является сильной кислотой Льюиса , он вступает во взаимодействие с некоторыми другими хлоридами , при этом образуются комплексные соли тетрахлороферратной кислоты :

{\mathsf {FeCl_{3}+Cl^{-}\rightarrow [FeCl_{4}]^{-}}}

При нагревании до 350 °C с оксидом железа(III) образуется оксохлорид железа :

{\mathsf {FeCl_{3}+Fe_{2}O_{3}\rightarrow 3FeOCl}}

Соли трёхвалентного железа являются слабыми окислителями, в частности, трихлорид железа хорошо окисляет металлическую медь, переводя её в растворимые хлориды:

{\mathsf {FeCl_{3}+Cu\rightarrow FeCl_{2}+CuCl}}

{\mathsf {FeCl_{3}+CuCl\rightarrow FeCl_{2}+CuCl_{2}}}

реагирует с иодоводородом :

{\mathsf {2FeCl_{3}+2HI\rightarrow 2FeCl_{2}+I_{2}+2HCl\uparrow }}

Восстанавливается сернистым газом, сульфитами и органическими спиртами:

${\mathsf {2FeCl_{3}+SO_{2}+2H_{2}O\longrightarrow 2FeCl_{2}+H_{2}SO_{4}+2HCl\uparrow }}$

${\mathsf {2FeCl_{3}+Na_{2}SO_{3}+H_{2}O\longrightarrow 2FeCl_{2}+Na_{2}SO_{4}+2HCl\uparrow }}$

${\mathsf {4FeCl_{3}+C_{2}H_{5}OH+H_{2}O\longrightarrow 4FeCl_{2}+CH_{3}COOH+4HCl\uparrow }}$

${\mathsf {6FeCl_{3}+CH_{3}OH+H_{2}O\longrightarrow 6FeCl_{2}+CO_{2}\uparrow +6HCl\uparrow }}$

Применение

Хлорид железа (III) в роли катализатора реакции электрофильного замещения Фриделя-Крафтса

Хлорид железа(III) применяется при травлении печатных плат ( радиотехника , системотехника ).
Используется для травления печатных форм ( офорт , цинкография ), как альтернатива азотной кислоте , реакция с которой сопровождается выделением высокотоксичных паров ( «лисий хвост» ).
Используется в кузнечном деле для проявления рисунка железа.
Применяется как при крашении тканей.
В промышленных масштабах применяется как коагулянт для очистки воды.
За счёт чётко выраженных кислотных свойств широко применяется в качестве катализатора в органическом синтезе . Например, для реакции электрофильного замещения в ароматических углеводородах.

Безопасность

Хлорид железа(III) является токсичным, высококоррозионным соединением. Безводная соль служит осушителем.

На вкус представляет терпкую безвкусную массу. Язык приобретает сильную сухость и становится губкой.

См. также

Хлорид железа(II)

Примечания

от 4 марта 2016 на Wayback Machine — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. § 76. Хлор // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М. : Просвещение , 1987. — С. 184-187. — 240 с. — 1 630 000 экз.