Раствор железа 3

Раствор железа 3


Сернокислое железо (III) Fe2(SO4)3

Ferrum sulfuricum oxydatum

Ferric sulfate

Eisensulfat (oxyd) Ferrisulfat

Физические свойства

· светло-желтые очень гигроскопичные кристаллы (моноклинная, известна также гексагональная модификация);

· относительная молекулярная масса Mr = 399,88 a.e.м.;

· растворяется в воде(гидролиз по катиону), ацетоне, не растворяется в этаноле, концентрированной серной кислоте;

· плотность равна 3,097 г/см3;

· H0,298 = -923,2 кДж/моль;

· S0298 = 259,2 Дж/моль.K;

· в водных растворах сильно гидролизован, водный раствор вследствие гидролиза (образование золя Fe(OH)3) окрашен в красно-бурый цвет, добавление H2SO4 подавляет гидролиз и раствор становится почти бесцветным;

· разлагается при температуре выше 5000С.

(500-7000С)

(900-10000С)

Кристаллогидраты, двойные соли

Из водного раствора кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe2(SO4)3•nH2O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 3.

Нонагидрат Fe2(SO4)3•9H2O — желтые кристаллы; в природе — кокимбит, растворяется в воде (440 г в 100 г воды при 20 °С), этаноле, гидразине, не растворяется в ацетоне. При нагревании нонагидрат превращается при 98 °С в тетрагидрат, при 125°С — в моногидрат и при 175°С — в безводный Fe2(SO4)3.

Из растворов можно получить целый ряд основных солей сульфата железа (III), многие из которых встречаются в природе, как например, гохманнит (амарантит) Fe2O3•2SO3•7H2O, глокерит (купоросная охра) 2Fe2O3•SO3•6H2O, райдоматит 2Fe2O3•3SO3•7H2O и т.д.

Fe2(SO4)3 образует с NH3 аммиакат Fe2(SO4)3•12NH3, с сульфатами щелочных металлов и аммония — квасцы M1Fe(SO4)2•12Н2О, а также комплексные сульфаты состава М1[Fe(SO4)3] •3Н2О.

Химические свойства

· слабый окислитель, вступает в реакции обмена

1) взаимодействие со щелочами, гидратом аммиака

(кип.)

2) взаимодействие с кипящей водой под давлением

(1500С, p)

3) взаимодействие с сульфатом железа (II) в щелочной среде

4) взаимодействие с дигидроортофосфатом натрия

5) взаимодействие с атомарным кислородом

Применение

Сульфат сернокислого железа в чистом виде применяют редко, но он является составной частью ряда железосодержащих комплексных препаратов. В небольших количествах (10 мг) он входит в состав некоторых комбинированных поливитаминных таблеток.

Сульфат железа (III) применяют, как и FеСl3, в качестве коагулянта при очистке воды, а также для травления металлов. Раствор Fe2(SO4)3 способен растворять Сu2S и СuS с образованием сульфата меди(II); это используется при гидрометаллургическом получении меди.

Синтез сернокислого железа(III)

Существует две основные методики приготовления сернокислого железа (III).

1. Сернокислое железо (III) можно получить, растворяя гидроокись железа (III) в серной кислоте:

Fe(NO3)3 + 3NH4OH = 3NH4NO3 + Fe(OH)3v

2Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O

В раствор Fe(NO)3·9H2O приливают NH4OH. Осадок Fe(OH)3 быстро промывают декантацией горячей водой до полного отсутствия NO3- в промывных водах.

Влажный осадок Fe(OH)3 переносят в фарфоровую чашку, добавляют H2SO4 и нагревают 1-2 ч, часто перемешивая, до почти полного растворения осадка. Раствор фильтруют, добавляют к фильтрату каплю H2SO4 и упаривают до консистенции густого сиропа. В раствор вносят затравку (кристаллик Fe2(SO4)3·9H2O) и оставляют на сутки для кристаллизации. Кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера и сушат на стеклянной пластинке при 50-60 °С. Выход 80%.

2. Препарат той же чистоты можно получить окислением сернокислого железа (II) азотной кислотой:

2FeSO4 + H2SO4 + 2HNO3 = Fe2(SO4)3 + 2NO2^ + 2H2O

Работу следует проводить под тягой.

В нагретый до 70 °С раствор FeSO4·7H2O (ч. д. а.) небольшими порциями приливают H2SO4 и затем HNO3, поддерживая температуру раствора 95-100 °С. Раствор фильтруют, упаривают до образования тягучей тестообразно массы. Массу охлаждают до 45-50 °С, выпавшие кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера и сушат их при температуре не выше 65 °С. Выход 85%.



Источник: studbooks.net


Добавить комментарий