Хлорид заліза (III)

Хлорид заліза(III) (ферум(ІІІ) хлорид) — неорганічна сполука з формулою FeCl₃. Сполука є сіллю слабкого гідроксиду заліза(III) і сильної хлоридної кислоти. Речовина сильно гігроскопічна і здатна утворювати кристалогідрати FeCl₃·nH₂O (де n = 4, 5, 6, 7, 12), з яких найпоширенішим є гексагідрат^[]. У неполярних розчинниках, у рідкому та газоподібному станах хлорид існує у вигляді димеру Fe₂Cl₆.

Хлорид заліза(III)
Інші назви	Трихлорид заліза Ferrum chloratum Ferri(III) chloridum
Ідентифікатори
Номер CAS	7705-08-0
Номер EINECS	231-729-4
DrugBank	DB15536
ChEBI	30808
RTECS	LJ9100000
SMILES	Cl[Fe](Cl)Cl^[1]
InChI	InChI=1S/3ClH.Fe/h3*1H;/q;;;+3/p-3
Номер Гмеліна	1903
Властивості
Молекулярна формула	FeCl3
Зовнішній вигляд	жовтий (безводний), жовто-червоний (гексагідрат)
Густина	2,898 г/см³
Тпл	308 °C
Ткип	317 °C
Розчинність (вода)	92 г на 100 г (20 °C)
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfH^o 298	–502,1 кДж/моль
Ст. ентропія S^o 298	142,3 Дж·моль^–1·К^–1
Теплоємність, c^o p	94,84 Дж·моль^–1·К^–1
Пов'язані речовини
Інші аніони	оксид заліза(III),
Інші катіони
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Примітки картки

Фізичні властивості

Розчиняється в SO₂, , , CS₂. Проявляє властивості окисника. Сполука сильно гігроскопічна, для неї відомі кристалогідрати FeCl₃·4Н₂О, FeCl₃·5Н₂О, FeCl₃·6Н₂О, FeCl₃·7Н₂О, FeCl₃·12Н₂О. При збільшенні вмісту кристалізаційної води, колір кристалогідратів змінюється від червоного до лимонно-жовтого та знижується їхня температура плавлення.

Молярна електропровідність при нескінченному розведенні при 25 °C дорівнює 433,05 См·см²/моль. Сіль (як утворена слабкою основою і сильною кислотою) має кислу реакцію, у водному розчині сильно гідролізована (продуктами є основні хлориди та гідроксокомплекси).

Отримання

Хлорид заліза(III) отримують взаємодією хлору із залізом або його дією на Fe₂O₃ з вугіллям (за підвищених температур хлорид існує у формі димеру):

${\displaystyle \mathrm {2Fe+3Cl_{2}{\xrightarrow {400-500^{o}C}}Fe_{2}Cl_{6}} }$

${\displaystyle \mathrm {Fe_{2}O_{3}+3Cl_{2}+3C{\xrightarrow {400-450^{o}C}}Fe_{2}Cl_{6}+3CO} }$

Сполука також утворюється при пропусканні хлору крізь розплав або його дії на пірит:

${\displaystyle \mathrm {2FeCl_{2}+Cl_{2}{\xrightarrow {500^{o}C}}Fe_{2}Cl_{6}} }$

${\displaystyle \mathrm {2FeS_{2}+5Cl_{2}{\xrightarrow {900^{o}C}}Fe_{2}Cl_{6}+2S_{2}Cl_{2}} }$

Також FeCl₃ можна синтезувати дією агентів хлорування на оксид заліза(III):

${\displaystyle \mathrm {2Fe_{2}O_{3}+3SOCl_{2}{\xrightarrow {t}}Fe_{2}Cl_{6}+3SO_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {2Fe_{2}O_{3}+3CCl_{4}{\xrightarrow {t}}2Fe_{2}Cl_{6}+3CO_{2}} }$

Хімічні властивості

Хлорид заліза(III) гідролізується у водному розчині з утворенням :

${\displaystyle {\ce {FeCl3 + 3H2O <=>3HCl + Fe(OH)3v}}}$

При сильному нагріванні сполука розкладається до хлориду , а також окиснюється:

${\displaystyle \mathrm {Fe_{2}Cl_{6}\xrightarrow {500^{o}C} 2FeCl_{2}+Cl_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {2Fe_{2}Cl_{6}+3O_{2}{\xrightarrow {}}2Fe_{2}O_{3}+6Cl_{2}} }$

FeCl₃ взаємодіє з кислотами, а також реагує із лугами з утворенням гідратів оксиду (або спрощено гідроксиду Fe(OH)₃):

${\displaystyle \mathrm {2FeCl_{3}+3H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6HCl\uparrow } }$

${\displaystyle \mathrm {2FeCl_{3}+6NaOH+(n-3)H_{2}O{\xrightarrow {}}Fe_{2}O_{3}\cdot nH_{2}O+6NaCl} }$

Хлорид заліза(III) є окисником по відношенню до багатьох галогенідів та сполук сірки:

${\displaystyle \mathrm {2FeCl_{3}+6KI{\xrightarrow {}}2FeCl_{2}+I_{2}\downarrow +6KCl} }$

${\displaystyle \mathrm {Fe_{2}Cl_{6}+H_{2}S{\xrightarrow {t}}FeCl_{2}+S\downarrow +2HCl} }$

FeCl₃ взаємодіє з тіоціанатами з утворенням комплексу із характерним «кривавим» забарвленням — ця реакція є якісною у виявленні тіоціанатів:

${\displaystyle \mathrm {FeCl_{3}+nKSCN+mH_{2}O{\xrightarrow {}}K_{n-3}[Fe(H_{2}O)_{m}(SCN)_{n}Cl_{3-n}+nKCl} }$

Реакція Фріделя — Крафтса

Хлорид заліза(III) у суміші з хлоридом алюмінію виступає каталізатором у процесі алкілювання ароматичних сполук.

Аналітична якісна реакція на таніни

Докладніше: Таніни

Хлорид заліза(III) (рідко) використовується для якісного визначання танінів в чаї, фруктах, рослинах. При взаємодії ферум(ІІІ) хлориду і танінів в осаді буде зелено-чорний органічний барвник. Цю якісну реакцію відкрив і вивчав хімік Роберт Бойль.

Токсичність

Хлорид заліза(III) проявляє токсичні властивості, є висококорозійним та кислотним агентом.

Застосування

Використовується у дуже багатьох галузях:

• для очищення стічних вод від фосфатів шляхом їх осадження, також як коагулянт;
• для травлення (наприклад, на фотогравюрах, при створенні друкованих плат);
• у текстильному виробництві як протрава при фарбуванні тканин;
• в медицині: як частина комплексного лікування анемії;
• в хімічній лабораторії:
  • в безводній формі як осушувач реагентів в певних реакціях;
  • реагент для виявлення SCN^–, Sn²⁺, H₂O₂, фенолів та енолів;
  • як каталізатор у реакції Фріделя — Крафтса;
  • разом з NaI в ацетонітрилі для м'якого відновлення органічних азидів до первинних амінів.

Див. також

• Реакція Фріделя — Крафтса

Примітки

1. Iron trichloride
   d:Track:Q278487

Джерела

• Реми Г. Курс неорганической химии / Под ред. А. В. Новоселовой. — М. : ИИЛ, 1966. — Т. 2. — 833 с. (рос.)
• Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия: Химия металлов / Под ред. В. И. Спицына. — М. : «Мир», 1972. — Т. 2. — 871 с. (рос.)
• Справочник химика / Никольский Б. П., 1971, 1168 с.(рос.)
• Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона, 1890—1907. (рос.)
• Железа хлориды // Химическая энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энцикл., 1990. — Т. 2 : Даффа реакция — Меди сульфат. — Стб. 267. — Библиогр. в конце ст. — .(рос.)