III) CHLORID ŽELEZITÝ: STRUKTURA, VLASTNOSTI, VÝROBA, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Chlorid železa (III), je anorganická sloučenina skládající se z prvků železa (Fe) a chloru (Cl). Jeho chemický vzorec je FeCl ₃. Je to krystalická pevná látka, jejíž barva může být od oranžové do načernale hnědé.

FeCl ₃ snadno rozpouští ve vodě, které tvoří kyselé vodné roztoky, v nichž zvýšení pH, což je více alkalické, mohou tvořit pevná látka z oxidu železitého.

Železo (III) chlorid, nebo pevné FeCl ₃ chlorid železitý. Гор Осин / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Zdroj: Wikimedia Commons.

Chlorid železitý se používá k vypouštění částic znečišťujících vodu z komunálního nebo průmyslového odpadu. Říká se, že umožňuje odstranění některých parazitů a slouží k zastavení ztráty krve ze zranění u zvířat a pro jejich hojení.

Používá se k extrakci mědi (II) ze sulfidických rud. Používá se také při různých chemických reakcích a analýzách v biologických a chemických laboratořích. Používá se například k detekci sloučenin, jako jsou fenoly, v olejích extrahovaných z rostlin. Používá se v elektronických obvodech, při činění kůže a ve fotografii.

Protože FeCl3 _je kyselá sloučenina, je korozivní pro pokožku a sliznice. Je třeba se vyvarovat vdechování prachu této sloučeniny. Nemělo by být likvidováno v životním prostředí.

Struktura

Železo (III) chlorid nebo FeCl ₃ chlorid železitý je iontová sloučenina a je tvořen z jednoho Fe ³⁺ železitého iontu a tři Cl ^- chloridové ionty. Železo je ve svém oxidačním stavu +3 a každý chlor má -1 valenci.

Chlorid železitý nebo chlorid železitý. Autor: Marilú Stea.

Nomenklatura

• Chlorid železitý
• Chlorid železitý
• Trichlorid železa
• Iron muriate

Vlastnosti

Fyzický stav

Oranžová až načernavě hnědá krystalická pevná látka.

Chlorid železitý FeCl ₃ bezvodý (bez vody). Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Zdroj: Wikimedia Commons.

Molekulární váha

Bezvodý FeCl ₃ = 162,2 g / mol

Bod tání

Bezvodý FeCl ₃ = 304 ºC

Hexahydrát FeCl _{3 •} 6 H ₂ O = 37 ° C

Bod varu

Bezvodý FeCl ₃ = přibližně 316 ° C

FeCl _{3 •} 6 H ₂ O hexahydrát = 280-285 ° C,

Hustota

Bezvodý FeCl ₃ = 2,90 g / cm ³ při 25 ° C

Rozpustnost

Velmi rozpustný ve vodě: 74,4 g / 100 g vody při 0 ° C; 535,7 g / 100 g vody při 100 ° C Velmi rozpustný v acetonu, ethanolu, etheru a methanolu. Slabá rozpustnost v nepolárních rozpouštědlech, jako je benzen a hexan.

pH

Jeho vodné roztoky jsou velmi kyselé. Roztok 0,1 mol FeCl ₃ na litr vody, má pH 2,0.

Chemické vlastnosti

Když FeCl ₃ se rozpustí ve vodě, se hydrolyzuje; to znamená, že se rozdělí na Fe ³⁺ a 3 Cl ^- ionty. Fe ³⁺ tvoří hexa-iontu železa ³⁺, ale to se spojí s OH ^- ionty z vody tvoří smíšených druhů a uvolnění H ⁺ protony.

Z tohoto důvodu jsou jejich roztoky kyselé. Zvýší-li se hodnota pH, tyto druhy vzniku gelu a nakonec se sraženina nebo pevných hydratovaného oxidu železitého Fe ₂ O _{3 •} NH ₂ O formy.

Krystaly chloridu železitého jsou hygroskopické, tj. Absorbují vodu z okolního prostředí. Když je mokrý, korozivní pro hliník a mnoho kovů.

FeCl ₃ řešení může být velmi kyselé a korozivní, protože obsahují HCl. Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Zdroj: Wikimedia Commons.

Vodný FeCl ₃ roztoky jsou velmi kyselé a korozivní pro většinu kovů. Mají slabý zápach kyseliny chlorovodíkové kyseliny chlorovodíkové. Při zahřátí na teplotu rozkladu, FeCl ₃ uvolňuje velmi toxické plyny HCl.

Získání

Chlorid železitý se vyrábí přímou chlorací železa reakcí suchého chloru (Cl ₂) se železným šrotem (Fe) při 500 až 700 ° C.

Reakce se provádí v reaktoru odolném vůči kyselinám. Prvním krokem je k roztavení směsi chloridu železa (III), (FeCl ₃) a chlorid draselný (KCl), při 600 ° C

FeCl ₃ musí být připraven ve vysoce kyselinovzdorných nádobách, jako je nerezová ocel. Autor: Johannes Plenio. Zdroj: Pixabay.

Poté se šrot železo (Fe), se rozpustí v uvedené roztavené směsi, kde železa reaguje s chloridem železitým ₃ a stává se chlorid železnatý (FeCl ₂).

Fe + 2 FeCl ₃ → 3 FeCl ₂

Pak FeCl ₂ reaguje s chlor Cl ₂ tvořící FeCl ₃, který sublimuje (jede přímo z pevného do plynného stavu), a shromažďuje se ve speciálních kondenzačních komor.

2FeCl ₂ + Cl ₂ → 2FeCl ₃

Síran železnatý FeSO ₄ mohou také reagovat s chlorem Cl ₂.

FeCl _{3 •} 6 H ₂ O hexahydrát může být získán odpařením vodného roztoku Fe ³⁺ a Cl ^- iontů na parní lázni.

Přítomnost v přírodě

Chlorid železitý nebo chlorid železitý se v přírodě vyskytuje ve formě minerálního molysitu, který se nachází v lávě z aktivních sopek. Mezi sopkami, kde se nachází, patří hora Vesuv.

FeCl ₃ je součástí minerální molysite který se nachází v aktivní sopky. Autor: Skeeze. Zdroj: Pixabay.

Aplikace

Při čištění odpadních vod

Chlorid železitý se používá k čištění komunálních nebo průmyslových odpadních vod chemickou sedimentací.

Působí jako koagulant, který upřednostňuje spojení několika částic mezi sebou, čímž se vytvářejí konglomeráty nebo větší částice, které mají sklon k flokulaci nebo sedimentaci (klesají svou vlastní hmotností na dno upravované vody).

FeCl ₃ se používá k oddělování nežádoucích materiálů od odpadních vod komunitami nebo průmysly. Autor: 后 园 卓. Zdroj: Pixabay.

Tímto způsobem je výhodná separace pevných látek od vody, která neobsahuje nežádoucí materiály.

Tento typ léčby může usnadnit odstranění parazitů, jako je protozoa, což jsou mikroorganismy vytvořené z jediné buňky, jako jsou améby, které způsobují onemocnění.

Z tohoto důvodu FeCl ₃ se také používá k čištění vody.

Ve veterinárních léčebných postupech

Chlorid železa se používá k hojení ran zvířat.

Slouží jako lokální adstringent (může stahovat tkáně a působit jako protizánětlivé a hojivé) a hemostatikum (zastavuje krvácení nebo ztrátu krve).

Používá se v prášcích pro zastavení ztráty krve nebo u skotu, který měl odříznuté rohy. Používá se také ve formě roztoku k zastavení krvácení, když jsou drápy odříznuty nebo jsou odstraněny bradavice.

FeCl ₃ se používá v prášcích, nanesenými na řezané rohy krávy, aby se zabránilo infekci. Autor: JacLou DL. Zdroj: Pixabay.

Používá se také k léčbě faryngitidy (zánětu hltanu) nebo stomatitidy (zánětu ústní sliznice) a ke zvýšení hemoglobinu v krvi u některých ptáků.

Při těžbě kovů

Železo (III) chlorid nebo chlorid železitý FeCl ₃ se používá k extrakci mědi (II) z měděné rudy obsahující měď sulfidy.

Jedná se o oxidační způsob, který je vhodný, aby se zabránilo uvolňování toxických plynů oxidu siřičitého (SO ₂), protože místo tohoto síry (S) je generován. Roztoky se vyrábějí s vysokou koncentrací FeCl ₂, FeCl ₃, CuCl ₂ a dalších kovových chloridů.

4 FeCl ₃ + Cu ₂ S ⇔ 4 FeCl ₂ + 2 CuCl ₂ + S ↓

Jako chemické a biologické laboratorní činidlo

Z mnoha jeho použití v chemii slouží k označení přítomnosti fenolové skupiny -OH (tj. Skupiny -OH připojené k benzenovému kruhu).

Sloučenina má být analyzován, se rozpustí v ethanolu a několik kapek FeCl _3, se přidá roztok. Pokud má sloučenina -OH skupinu připojenou k benzenovému kruhu (tj. Je to fenol), vytvoří se modrozelená barva.

Tento test umožňuje analyzovat přítomnost fenolů v rostlinných extraktech.

FeCl ₃ v přítomnosti fenolů dává modro-zelené barvy. Autor: Ewa Urban. Zdroj: Pixabay.

Používá se také v testech ke stanovení antioxidační aktivity určitých olejů extrahovaných ze zeleniny.

Další z jeho aplikací je to, že umožňuje přípravu dalších chemických sloučenin. Může také působit jako oxidační, chlorační činidlo (poskytující chlor) a kondenzující (ke spojení dvou nebo více molekul dohromady).

Slouží také jako katalyzátor nebo urychlovač pro organické chemické reakce.

V různých aplikacích

Chlorid železitý se používá v tištěných elektronických obvodech. Díky zabarvení různých hydratovaných forem slouží jako pigment a používá se při činění kůže.

FeCl ₃ se používá při činění kůže. Autor: Pexels. Zdroj: Pixabay.

Je dezinfekční. Používá se k léčbě kožních poruch a používá se také ve fotografii.

Rizika

Prach FeCl ₃ dráždí oči, nos a ústa. Při vdechnutí může způsobit kašel nebo potíže s dýcháním. Je to žíravá látka, takže dlouhodobý kontakt s pokožkou a očima nebo sliznicí může způsobit zarudnutí a popálení.

Není hořlavý, ale při zahřátí na vysoké teploty produkuje plynný chlorovodík HCl, který je toxický a vysoce korozivní.

FeCl ₃ je škodlivý pro vodní a suchozemské organismy. Pokud je náhodně zneškodněn do životního prostředí, musí být jeho kyselost neutralizována zásaditými sloučeninami.

Reference

1. Americká národní lékařská knihovna. (2019). Chlorid železitý. Obnoveno z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyklopedie chemické technologie. Svazek 19. Čtvrté vydání. John Wiley a synové.
3. Ullmannova encyklopedie průmyslové chemie. (1990). Páté vydání. Svazek A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Ngameni, B. a kol. (2013). Flavonoidy a příbuzné sloučeniny z léčivých rostlin v Africe. Charakterizace flavonoidů v rostlinných extraktech. Test chloridu železitého. Ve výzkumu léčivých rostlin v Africe. Obnoveno z sciposedirect.com.
5. Agyare, C. a kol. (2017). Petroselinum crispum: Recenze. Antioxidační aktivita. V léčivých kořeních a zelenině z Afriky. Obnoveno z sciposedirect.com.
6. Stott, R. (2003). Osud a chování parazitů v systémech čištění odpadních vod. Chemicky asistovaná sedimentace. V Příručce mikrobiologie vody a odpadních vod. Obnoveno z sciposedirect.com.
7. Tasker, PA a kol. (2003). Aplikace koordinační chemie. Extrakce Cu ^II z roztoků chloridu. V Komplexní koordinační chemii. Obnoveno z sciposedirect.com.
8. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chemie. Čtvrté vydání. John Wiley a synové.