Ferriklorid

Krystallstruktur
__ Fe 3+      __ Cl -
Generell
Etternavn	Ferriklorid
andre navn	Jerntriklorid Ferriklorid Jern seskviklorid FERRISK KLORID ( INCI )
Forholdsformel	FeCl 3
Kort beskrivelse	mørk, sekskantet, grønn sett ovenfra, rød sett gjennom (vannfri) skitne gule, oppløselige krystallinske biter (heksahydrat)
Eksterne identifikatorer / databaser
CAS-nummer 7705-08-0 (vannfri) 10025-77-1 (heksahydrat) ECHA InfoCard 100.028.846 PubChem 24380 Wikidata Q399771
eiendommer
Molarmasse	162,21 g mol −1 (vannfri) 270,29 g mol −1 (heksahydrat)
Fysisk tilstand	fast
tetthet	2,89 g cm −3
Smeltepunkt	304 ° C
kokepunkt	319 ° C , sublimering fra 120 ° C
løselighet	lett i vann (920 g l −1 ved 20 ° C) god i etanol , aceton og dietyleter
sikkerhetsinstruksjoner
GHS faremerking fare H- og P-setninger H: 302-315-318 P: 280-301 + 312 + 330-302 + 352-305 + 351 + 338 + 310
Toksikologiske data	450 mg kg -1 ( LD 50 ,  rotte ,  oral )
Der det er mulig og vanlig, brukes SI-enheter . Med mindre annet er oppgitt, gjelder opplysningene standardbetingelser .

Jern (III) klorid er en kjemisk forbindelse av jern (III) og kloridioner . Det romerske tallet III angir oksidasjonsnummeret til jernionet (i dette tilfellet +3). Jern (III) klorid tilhører gruppen jernhalogenider .

Betegnelsen jernklorid omfatter også forbindelsen jern (II) klorid (FeCl ₂ ).

Hendelse

Jern (III) klorid forekommer naturlig i form av mineralene molysitt ( anhydrat ) og hydromolysitt (heksahydrat).

Utvinning og presentasjon

Vannfritt jern (III) klorid kan fås i laboratoriet ved å føre klor over jerntråd, ull eller lignende ved temperaturer på 250 til 400 ° C. Deretter renses produktet i en klorstrøm ved 220 til maksimalt 300 ° C resublimert . Det er viktig å sikre at utstyr og kjemikalier er så fri for vann som mulig.

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ Fe + 3 \ Cl_ {2} \ longrightarrow 2 \ FeCl_ {3}}}$

Alternativt kan den vannfrie forbindelsen dannes ved å omsette heksahydratet med tionylklorid :

${\ displaystyle {\ ce {FeCl3 * 6 H2O + 6 SOCl2 -> FeCl3 + 6 SO2 + 12 HCl}}}$

Jernkloridholdig krystallisasjonsvann kan også oppnås ved å løse jernpulver i saltsyre

${\ displaystyle \ mathrm {Fe + 2 \ HCl \ longrightarrow FeCl_ {2} + H_ {2}}}$

og påfølgende innføring av klor, idet jern (II) klorid opprinnelig ble omdannet til jern (III) klorid:

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ FeCl_ {2} + Cl_ {2} \ longrightarrow 2 \ FeCl_ {3}}}$

Dette kan deretter oppnås ved å fordampe løsningen. For teknisk produksjon føres klor over skrapjern ved rundt 650 ° C.

Det er også mulig å oksidere jern (II) ion til jern (III) ion ved hjelp av hydrogenperoksid :

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ FeCl_ {2} + H_ {2} O_ {2} +2 \ HCl \ longrightarrow 2 \ FeCl_ {3} +2 \ H_ {2} O}}$

Denne reaksjonen kan brukes til å oppdage jern i vann, siden en blodrød løsning av jern (III) tiocyanat dannes når kalium eller ammoniumtiocyanat deretter tilsettes i nærvær av jern .

Vannfritt jern (III) klorid lagres under beskyttelsesgass (f.eks. Nitrogen ) eller i fravær av luft for å beskytte det mot vann .

eiendommer

Vannfritt jern (III) klorid er et svart stoff med en litt skarp lukt av saltsyre . Som vannfri forbindelse er den ekstremt hygroskopisk , dvs. fjerner vann fra luften . Med økende vanninnhold synker den hygroskopiske naturen og fargen skifter fra rødbrun til gulaktig, resultatet er jern (III) kloridheksahydrat (FeCl ₃ · 6 H ₂ O). Dette reagerer sterkt surt gjennom hydrolyse . Ved oppvarming spaltes hydratet ved eliminering av vann og hydrogenklorid; det er derfor ikke mulig på denne måten å oppnå vannfritt jern (III) klorid fra det igjen. Imidlertid er vannfritt jern (III) klorid tilgjengelig via heksahydratet hvis det blandes med et overskudd av tionylklorid (10 ekvivalenter) under en beskyttende gassatmosfære . De resulterende gassene kokes av og nøytraliseres ved å føre dem inn i en avkjølt natriumhydroksydoppløsning (ca. 0,5 - 1,0 M).

${\ displaystyle \ mathrm {FeCl_ {3} \ cdot 6H_ {2} O + 6 \ SOCl_ {2} \ longrightarrow FeCl_ {3} +6 \ SO_ {2} +12 \ HCl}}$

• 

  Granulert jernkloridheksahydrat

• 

  Vandig FeCl ₃ løsning

Jern (III) klorid er en overveiende kovalent forbindelse med en lagdelt struktur. Over sublimeringspunktet, er det først og fremst i form av gassformig Fe ₂ Cl ₆ , som i økende grad dissosierer til FeCl ₃ som temperaturen stiger . Vannfritt jern (III) klorid oppfører seg kjemisk på samme måte som vannfritt aluminiumklorid . Akkurat som dette er det en moderat sterk Lewis-syre .

Lagstruktur

Jern (III) klorid og jern (II) klorid danner et eutektisk middel som smelter ved 297,5 ° C og inneholder 13,4 mol% jern (II) klorid.

bruk

Den etsning av en linje etsing med jern (III) kloridoppløsning

Jern (III) klorid kan oksidere og oppløse kobber ; Derfor kan du bruke vandige jern (III) kloridløsninger for skånsom etsing av kretskort og trykkplater :

${\ displaystyle \ mathrm {Cu + 2 \ FeCl_ {3} \ longrightarrow CuCl_ {2} +2 \ FeCl_ {2}}}$

Jern (III) klorid brukes til å binde hydrogensulfid , for fosfatutfelling og også som utfelling i samtidig utfelling og generelt som flokkuleringsmiddel i biologisk avløpsrensing . I den kjemiske industrien brukes det som en selektiv katalysator i mange Friedel-Crafts-reaksjoner . Mange fenoler produserer grønne eller blåfargede komplekser med jern (III) klorid og kan påvises på denne måten ( jernkloridtest ). Den pigment berlinerblått kan fremstilles ved å tilsette kalium hexacyanoferrat (II) (se nedenfor).

I vandig løsning brukes den i tekstiltrykk som et oksidasjonsmiddel og fargeflekk, i medisin for intravenøs substitusjon ved alvorlige mangler og som et hemostatisk middel ( hemostyptisk eller snerpende, ikke lenger tilgjengelig i Tyskland), for korrosjonstester (i henhold til ASTM G48A ) og for etsning av metaller (f.eks. i kobbertrykk ) og av kretskort i trykte kretsløp og for fremstilling av fargestoffer (f.eks. anilinsvart )

sikkerhetsinstruksjoner

Jern (III) klorid er skadelig ved svelging og irriterer huden. Det er fare for alvorlig øyeskade. I kombinasjon med alkalimetaller , allylklorid og etylenoksid er det fare for eksplosjon.

bevis

Omtrent Fe ³⁺ ioner

Hvis du tilsetter kaliumheksacyanidoferrat (II) til jern (III) kloridløsning , dannes et dypblått bunnfall av pigmentet Berlinblått :

${\ displaystyle \ mathrm {Fe _ {(aq)} ^ {3 +} + [Fe (CN) _ {6}] _ {(aq)} ^ {4 -} + K _ {(aq)} ^ { +} \ longrightarrow KFe ^ {III} [Fe ^ {II} (CN) _ {6}] _ {(s)}}}$.

En annen veldig sensitiv påvisning gjøres ved bruk av tiocyanationer (SCN ^- ):

${\ displaystyle \ mathrm {[Fe (H_ {2} O) _ {6}] _ {(aq)} ^ {3 +} + SCN _ {(aq)} ^ {-} \ longrightarrow [Fe (SCN) (H_ {2} O) _ {5}] _ {(aq)} ^ {2 +} + H_ {2} O}}$.

De komplekse pentaaquathiocyanato-jernene (III) som dannes, virker intenst røde.

Et annet bevis vil være det rødbrune bunnfallet av jern (III) oksydhydrat (" jern (III) hydroksid "), som dannes når det reageres med OH ^- ioner.

Reaksjonen med 3-klorsalisylsyre gir en intens lilla farge.

litteratur

• Gerhart Jander , Ewald Blasius et al.: Introduksjon til det uorganiske-kjemiske internshipet . 14. redigere på nytt Aufl. Hirzel, Stuttgart, 1995. ISBN 3-7776-0672-3 .
• Michael Binnewies , Manfred Jäckel et al.: Generell og uorganisk kjemi . Spectrum Academic Publishing House, 2003. ISBN 3-8274-0208-5 .

Individuelle bevis

1. ↑ Entry på jernklorid i Cosing database av EU-kommisjonen, nås på 28 desember 2020.
2. ↑ ^{a b c} Innføring på jernklorider. I: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, åpnet 30. mai 2014.
3. ↑ ^{a b c d e f g} Oppføring på jern (III) klorid i GESTIS stoffdatabase til IFA , åpnet 8. januar 2021. (JavaScript kreves)
4. ^ ^{A b c} Arnold Willmes, paperback chemical materials , Harri Deutsch, Frankfurt (M.), 2007.
5. ↑ ^{a b} Georg Brauer: Håndbok for preparativ uorganisk kjemi . 3., omarbeidet. Utgave. teip III . Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0 , pp. 1641 . 
6. ^ Alfred R. Pray: Vannfrie metallklorider . I: Therald Moeller (red.): Uorganiske synteser . teip 5 . McGraw-Hill, Inc., 1957, s. 153-156 (engelsk). 
7. ↑ ^{a b c} Wilhelm Uphoff: Kjemisk-teknisk praksisplass: Med 36 bilder . Vieweg, 1966, s. 21 ( begrenset forhåndsvisning i Google Book-søk). 
8. ↑ N. Walker, GH Wiltshire: Nedbryting av 1-klor- og 1-bromnaftalen av jordbakterier. I: Journal of General Microbiology. 12 (3), 1955, s. 478-483, doi: 10.1099 / 00221287-12-3-478 , PMID 14392303 .