Хлорид заліза (FeCl₃, хлорне залізо, трихлорид заліза) – це сіль тривалентного заліза та . Є м'якою речовиною червоно-коричневого, зеленого або фіолетового відтінку з характерним металевим блиском. При з повітрям хлорид заліза набуває відтінку і за кольором і консистенцією стає схожим на вологий.

Цілий рядвластивостей, якими володіє хлорид заліза завдяки своєму хімічного складуробить цю речовину незамінною в промисловості. Так, хлорне залізо використовують у радіоелектроніці для потрави плат; в харчової промисловостібере участь у процесі пивоваріння та випічки хлібобулочних виробів; входить до складу реактивів, які використовуються під час друку фотографій; у текстильній промисловості бере участь у виробництві тканин; за допомогою хлорного заліза очищають воду у промислових масштабах; хлорид заліза є важливим елементому металургійній та хімічній промисловості.

Крім цього, хлорне залізо необхідне людині для нормальної життєдіяльності організму. Воно допомагає організму заповнити нестачу заліза, пов'язану із втратою крові або при порушенні засвоюваності заліза. Оскільки брак хлорного заліза може негативно вплинути на роботу організму, у фармакології існує безліч препаратів, до складу яких входить FeCl₃.

Способи отримання

Існує кілька способів одержання трихлориду заліза. Так, хлорид заліза внаслідок взаємодії одновалентного заліза з чистим хлором: 2Fe + 3Cl2 = FeCl₃.

Крім того, хлорид заліза можна одержати шляхом окислення двовалентного хлориду заліза хлором: 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl₃.

Також хлорид заліза виходить у процесі окислення хлориду заліза (II) сірчистим газом. У цьому випадку відбувається більш складна хімічна реакція: 4FeCl2 + SO2 + 4HCl = 4FeCl3 + S + 2H2O.

У домашніх умовах можна провести кілька цікавих експериментів, у ході яких вдасться одержати хлорид заліза.

Експеримент 1.

Потрібно сильно проржавіла залізна стружка (підійде звичайна іржа зі старої труби) та розчин соляної кислоти у пропорціях 1:3. Залізо необхідно покласти у скляну ємність та залити соляною кислотою. Оскільки хімічна реакція у разі протікає досить повільно, доведеться почекати кілька днів. Коли реактив набуде характерного жовто-коричневого відтінку, рідина з ємності зливається, а отриманий осад фільтрується.

Експеримент 2.

У скляній ємності у пропорціях 2:2:6 змішати 30-відсотковий розчин перекису водню, соляну кислоту та воду. Внаслідок хімічної реакції утворюється розчин хлориду заліза.

Експеримент 3.

Хлорид заліза також можна отримати в результаті реакції соляної кислоти та оксиду заліза Fe2O3. Для цього соляна кислотапоміщається у скляну ємність. Обережно, маленькими порціями до неї додається оксид заліза (залізний сурик).

Важливо пам'ятати, що соляна кислота дуже токсична і при попаданні на шкіру спричиняє серйозні опіки. Крім того, в ході хімічних реакційвиділяються пари заліза, які можуть спричинити ураження дихальних та зорових органів. Гумові рукавички, захисна маска та окуляри допоможуть запобігти цим негативним наслідкам.

РОЗДІЛ ІІ. НЕОРГАНІЧНА ХІМІЯ

8. Металеві елементи та їх з'єднання. Метали

8.5. Ферум

8.5.2. З'єднання Заліза ( III)

Ферум(ІІІ) оксид Fe 2 О 3 - найстійкіша природна суперечка Заліза, порошок бурого кольору, має атомні кристалічні ґрати, у воді не розчиняється. Ферум(ІІІ) оксид виявляє слабкі амфотерні властивості (з величезним переважанням основних) - легко реагує з кислотами:

Виявляє слабкі кислотні властивості сплаву при лужах і карбонатах лужних металевих елементів:

Натрій ферит, що утворився в водному розчиніповністю розкладається водою (гідролізує):

Відновлювачі відновлюють залізо(III) оксид до заліза:

Видобуток ферум(ІІІ) оксиду Ферум(ІІІ) оксид одержують термічним розкладанням ферум(ІІІ) гідроксиду або ферум(III) нітрату:

Його також одержують під час випалу піриту FeS 2:

Феррум(III) гідроксид Fe (OH ) 3 1 - нерозчинна у воді речовина бурого кольору зі слабкими амфотерними властивостями (з переважанням основних):

Реакції з концентрованими розчинами лугів протікають лише за тривалого нагрівання. При цьому утворюється стійкий гідроксокомплекс. K 3 [Fe(OH)6]:

Видобуток ферум(ІІІ) гідроксиду

Феррум(III) гідроксид одержують із розчинних у воді солей Заліза(III) при їх взаємодії з лугами:

Солі Заліза (III), утворені сильними кислотами, добре розчиняються у воді, можуть утворювати кристалогідрати: Fe (N О 3 ) 3 · 9Н 2 O, Fe 2 (S O 4 ) 3 · 9Н 2 О, FeCl 3 · 6Н 2 О. Солі Fe 3+ гідролізують по катіону:

З'єднання Заліза(III) виявляють окисні властивості, а тому при взаємодії із відновниками Fe 3+ перетворюється на Fe 2+ :

Якісні реакціїна іон Fe 3+ :

1. Реактив – калій гексаціаноферат(II) (жовта кров'яна сіль). Утворюється темно-синій осад - берлінська блакить:

2. Реактив – калій (або амоній) тіоціанат. Утворюється ферум(III) тіоціанат криваво-червоного кольору:

Використання заліза та сполук Заліза

Чорна металургія (виробництво заліза та її сплавів) становить 90 % світової металургії. Чорна металургія є основою розвитку багатьох галузей виробництва: машинобудування йде третину чорного металу, для будівництва (як конструкційний матеріал, виготовлення залізобетону) - чверть; значну частину використовують також у транспорті.

Сплави на основі заліза (феромагнітні) застосовують у електротехніці у виробництві трансформаторів та електродвигунів.

Ферум(ІІ) оксид FeO є одним із компонентів кераміки, пігмент для фарб та термостійкої емалі.

Ферум(ІІІ) оксид Fe 2 Про 3 використовують як мінеральну фарбу охру.

Магнетит Fe 3 Про 4 застосовують у виробництві жорстких дисків, а ультрадисперсний порошок – як тонер у чорно-білих лазерних принтерах.

Залізний купорос (залізо(II) сульфат гептагідрат) FeS У 4 · 7Н 2 Про використовують для боротьби зі шкідниками рослин, при виробництві мінеральних фарб, у будівництві.

Феррум(III) хлорид застосовують для очищення води, як протраву при фарбуванні тканин, в радіотехніці для протруювання друкованих плат, органічний синтез- Як каталізатор.

Водні розчини FeCl 2 FeCl 3 FeS У 4 використовують як коагулянти, щоб очистити воду для промислових підприємств.

Феррум(III) нітрат нонагідрат Fe (N Про 3) 3 · 9Н 2 застосовують як протраву в процесі фарбування тканин.

1 Як і у випадку з Fe 3 Про 4 , речовини з формулою Fe (OH ) 3 не існує. При спробі її отримання утворюється Fe 2 O 3 · n Н 2 O або FeO (OH ) - ферум(III) метагідроксид.

Хлорид заліза (хлорне залізо, трихлорид заліза, FeCl 3) – хімічний реактив, до складу якого входить соляна кислота та тривалентне залізо. Хлорид заліза на вигляд м'якої кристалоподібної форми фіолетового, зеленого, коричнево-червоного або темно-коричневого кольору з металевим блиском, гігроскопічний. При взаємодії з повітрям нагадує мокрий пісок – набуває жовтуватого відтінку. Утворені гідрати добре розчиняються у воді, ефірі, ацетоні та спирті. Інтервал від температури кипіння до температури плавлення становить від 319°С до -309°С. Природним джерелом отримання хлорного заліза є молізит (мінерал). Найпростіший метод одержання даного хімічного реактиву – це нагрівання залози із хлором до певної температури. Як побічний продукт утворюється в результаті гарячого хлорування або окислення FeCl 2 з подальшим випарюванням хлориду заліза.

Сфери застосування

Завдяки своєму унікальному складу хімічний реактив знайшов своє широке застосування у багатьох галузях промисловості:
- Текстильної (при фарбуванні тканин);
- хімічної (при виготовленні залізних пігментів та інших солей заліза);
- електронної (під час роботи з друкованими платами);
- екологічної (при очищенні стічних вод);
- харчовий (поліпшитеся борошна, при виготовленні хлібобулочних виробів);
- видавничому виробництві (як реактив у фотографії);
- ювелірне виробництво;
- металургії (при металообробці);
- пивоварній.

Хлорне залізо у фармакології та медицині

Хлорид заліза є незамінним елементом для нормальної життєдіяльності організму. Його недолік може призвести до серйозних захворювань. Завдяки залізу у вигляді солей організм швидко заповнюється ним та бере участь у наступних процесах:
- є додатковим джереломнадходження заліза в організм (при його зниженому вмісті – анемії);
- регулює окисно-відновні реакції (зв'язує кисень), стимулює еритропоез;
- відновлює крововтрати при травмах;
- при зниженні всмоктування заліза (під час інтенсивного зростання, під час вагітності);
- для зупинки кровотечі (ватку із розчином накласти на рану).

Запобіжні заходи при роботі з хлоридом заліза

Враховуючи ефект, що сильно фарбується при контакті з хлорним залізом слід пам'ятати: щоб уникнути потемніння зубів, лікарський препарат на основі такого хімічного реактиву потрібно приймати всередину тільки через трубочку. При зміні випорожнень слід зменшити разову дозу, але збільшувати при цьому кратність призначення. Не рекомендується приймати препарат у разі порушення функції шлунково-кишкового тракту. При попаданні хлорного заліза на шкіру добре промити водою з милом. У разі потрапляння на слизову оболонку може спричинити опіки. Рекомендується як перша допомога - рясне промивання чистою водою, далі лікування у лікаря.

Також треба пам'ятати, що цей хімічний реактив пожежо- та вибухонебезпечний. Зберігати хлорне залізо потрібно в закритій упаковці далеко від сонячних променівта нагрівальних приладів.

Одержання хлориду заліза в домашніх чи лабораторних умовах

1 спосіб. У лабораторний посуд або лабораторний посуд зі скла покласти звичайною іржею і розбавити соляною кислотою у співвідношенні 1:3. Отриманий хімічний реактив ( характерна ознака– жовтувато-коричневий колір) через 2-3 дні зливають і за потреби пропускають через фільтрувальний папір.

2 спосіб. У лабораторний посуд зі скла наливають соляну кислоту і невеликими порціями додають залізний сурик. Важливо пам'ятати, що при роботі з їдкими хімічними реактивами, а до них відноситься і соляна кислота, слід дотримуватись заходів безпеки. Лабораторні роботи проводити в печатках оглядових або нітрилових рукавичках, фартуху та захисній масці.

Після проведених лабораторних робітприміщення слід добре провітрити, оскільки пари заліза можуть спричинити ураження органів дихання, зору та шкірних покривів.

Де хлорне залізо купити в Москві?

Ідеальним магазином, де можна купити хлорне залізо в Москві, є магазин хімічних реактивів Москва роздріб «Прайм Кеміскалс Груп». У нашому інтернет-магазині представлені всі види лабораторного обладнання та приладів, лабораторного посуду, посуду зі скла, гумотехнічних виробів, лабораторного скла. Вся продукція пройшла контроль якості на заводі-виробнику та відповідає всім стандартам ГОСТ.

Загальні відомості про гідроліз хлориду заліза (III)

ВИЗНАЧЕННЯ

Хлорид заліза (III) – середня сіль, освічена слабкою основою– гідроксидом заліза (III) (Fe(OH) 3) та сильною кислотою- Соляної (хлороводневої) (HCl). Формула - FeCl 3 .

Є речовиною з кристалічною структурою чорно-коричневого, темно-червоного, фіолетового або зеленого кольору, залежно від кута падаючого світла. Молярна маса – 162 г/моль.

Мал. 1. Хлорид заліза (ІІ). Зовнішній вигляд.

Гідроліз хлориду заліза (III)

Гідролізується по катіону. Характер середовища – кислий. Теоретично можливі другий і третій ступені. Рівняння гідролізу виглядає так:

Перший ступінь:

FeCl 3 ↔ Fe 3+ +3Cl - (дисоціація солі);

Fe 3+ + HOH ↔ FeOH 2+ + H + (гідроліз по катіону);

Fe 3+ +3Cl - + HOH ↔ FeOH 2+ +3Cl - + H + (іонне рівняння);

FeCl 3 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl 2 + HCl (молекулярне рівняння).

Другий ступінь:

Fe(OH)Cl 2 ↔ FeOH 2+ + 2Cl — (дисоціація солі);

FeOH 2+ + HOH ↔ Fe(OH) 2 + + H + (гідроліз по катіону);

FeOH 2+ + 2Cl - + HOH ↔ Fe(OH) 2 + + 2Cl - + H + (іонне рівняння);

Fe(OH)Cl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH) 2 Cl+ HCl (молекулярне рівняння).

Третій ступінь:

Fe(OH) 2 Cl ↔ Fe(OH) 2 + + Cl - (дисоціація солі);

Fe(OH) 2 + + HOH ↔ Fe(OH) 3 ↓ + H + (гідроліз по катіону);

Fe(OH) 2 + + Cl - + HOH ↔ Fe(OH) 3 ↓ + Cl - + H + (іонне рівняння);

Fe(OH) 2 Cl + H 2 O ↔ Fe(OH) 3 ↓ + HCl (молекулярне рівняння).

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

Завдання	До розчину гідроксиду натрію масою 150 г (ω=10%) долили розчин хлориду заліза (III), у результаті випав осад бурого кольору – гідроксид заліза (III). Визначте його масу.
Рішення	Запишемо рівняння реакції взаємодії гідроксиду натрію та хлориду заліза (III): 3NaOH + FeCl 3 = Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl. Розрахуємо масу розчиненої речовини гідроксиду натрію в розчині: ω = m solute/m solution ×100%; m solute = m solution × ω/100%; m solute (NaOH) = m solution (NaOH) × ω(NaOH)/100%; m solute (NaOH) = 150×10/100% = 15г. Знайдемо кількість речовини гідроксиду натрію ( молярна маса- 40 г/моль): υ(NaOH) = m solute (NaOH)/M(NaOH) = 15/40 = 0,375моль. Відповідно до рівняння реакції υ(Fe(OH) 3) = 3×υ(NaOH) =3×0,375=1,125моль. Тоді розрахуємо масу осаду гідроксиду заліза (III) (молярна маса – 107 г/моль): m(Fe(OH) 3)= (Fe(OH) 3)×M(Fe(OH) 3)= 1,125 ×107 = 120,375г.
Відповідь	Маса гідроксиду заліза (III) дорівнює 120,375 г.

ПРИКЛАД 2

Завдання	Розрахуйте масові частки кожного із елементів, що входять до складу хлориду заліза (III).
Рішення	Масова частка елемента розраховується так: ω(X) = n×Ar(X)/Mr×100%, тобто. відношення відносної атомної масиз урахуванням кількості атомів, що входять до складу речовини, до молекулярної маси цієї речовини, що виражена у відсотках. Молекулярна масахлориду заліза (III) дорівнює 162. Розрахуємо масові частки елементів: залізо : ω(Fe) = n×Ar(Fe)/Mr (FeCl 3) ×100%; ω(Fe) = 1×56/162×100% =34,27%. хлор: ω(Cl) = n×Ar(Cl)/Mr (FeCl 3) ×100%; ω(Cl) = 3×35,5/162×100% = 65,73%. Щоб перевірити правильність розрахунку, шляхом складання отриманих масових часток ми маємо отримати 100%: ω(Fe) + ω(Cl) = 34,27 +65,73 = 100%.
Відповідь	Масова частка заліза дорівнює 34,27%, масова частка хлору дорівнює 65,73.