Cloruro de hierro (III)
Antecedentes
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| Cloruro de hierro (III) | |
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Cloruro de hierro (III) | |
Otros nombres cloruro férrico | |
| Identificadores | |
| CAS | 7705-08-0, hexahidratado: [ |
| Número RTECS | LJ9100000 |
| Propiedades | |
| Fórmula molecular | FeCl3 |
| Masa molar | 162,2 g · mol -1 hexahidratado: 270,3 g · mol -1 |
| Apariencia | verde-negro por la luz reflejada; púrpura-rojo por luz transmitida hexahidratado: sólido amarillo aq. soluciones: marrón |
| Densidad | 2,80 g · cm -3 Solución al 40%: 1,4 g · ml -1 |
| Punto de fusion | 306 ° C, 579 K, 583 ° F |
| Punto de ebullicion | 315 ° C, 588 K, 599 ° F (descomposición parcial de FeCl2 + Cl 2) |
| Solubilidad en agua | 92 g / 100 ml (20 ° C) |
| Solubilidad en acetona El metanol Etanol Éter dietílico | 63 g / 100 ml (18 ° C) altamente soluble 83 g / 100 ml altamente soluble |
| Viscosidad | Solución de 40%: 12 c P |
| Estructura | |
| Estructura cristalina | hexagonal |
| Coordinación geometría | octaédrico |
| Peligros | |
| Frases R | R22, R34 |
| Frases S | S26, S28 |
| Principal peligros | Muy corrosivo |
| NFPA 704 |  0 3 1 |
| Compuestos relacionados | |
| Otros aniones | De hierro (III) de fluoruro De hierro (III) de bromuro de |
| Otros cationes | De hierro (II) cloruro de El manganeso (II) cloruro de Cobalto (II) cloruro de Cloruro de rutenio (III) |
| Conexo coagulantes | De hierro (II) sulfato Cloruro de polialuminio |
| Excepto cuando se indique lo contrario, los datos se den materiales en su condiciones normales (25 ° C, 100 kPa) | |
| Exenciones y referencias | |
Cloruro de hierro (III), genéricamente llamado cloruro férrico, es un producto a escala industrial compuesto químico , con la fórmula FeCl3. El color de hierro (III) cristales de cloruro depende del ángulo de visión: por la luz reflejada de los cristales aparecen de color verde oscuro, pero por la luz transmitida que aparecen de color rojo púrpura. De hierro anhidro (III) de cloruro es delicuescente, formando hidratado nieblas de cloruro de hidrógeno en el aire húmedo.
Cuando se disuelve en agua, de hierro (III) cloruro sufre hidrólisis y desprende calor en una reacción exotérmica. El marrón, ácido, y que resulta corrosivo solución se utiliza como una coagulante en tratamiento de aguas residuales y producción de agua potable, y como reactivo de ataque para los metales a base de cobre en placas de circuito impreso. De hierro anhidro (III) es un cloruro de bastante fuerte Ácido de Lewis, y se utiliza como un catalizador en síntesis orgánica.
Las propiedades químicas y físicas
Cloruro de hierro (III) tiene un punto de fusión relativamente bajo y se reduce en alrededor de 315 ° C. El vapor consiste en el dímero Fe 2 Cl 6 (comparar cloruro de aluminio ) que se disocia cada vez más en el FeCl3 monomérica (3h D grupo de puntos la simetría molecular) a temperatura más alta, en competencia con su descomposición reversible para dar de hierro (II) y cloruro de cloro gas.
Reacciones
De hierro (III) es un cloruro de moderadamente fuerte Ácido de Lewis, formando aductos con Bases de Lewis tales como óxido de trifenilfosfina, por ejemplo, FeCl 3 (OPPh 3) 2 en donde Ph = fenilo.
De hierro (III) reacciona con cloruro de otra sales de cloruro para dar el amarillo tetraédrica FeCl 4 - ion. Las sales de FeCl 4 - en ácido clorhídrico pueden ser extraídos en éter dietílico.
Cuando se calienta con de hierro (III) óxido a 350 ° C, de hierro (III) cloruro da oxicloruro de hierro, una capa sólida y anfitrión intercalación.
- FeCl3 + Fe 2 O 3 → 3 FeOCl
En presencia de una base, de metal alcalino alcóxidos reaccionan para dar la complejos dímeros:
- 2 FeCl3 + 6 C 2 H 5 OH + 6 NH3 → (Fe (CO 2 H 5 3)) 2 + 6 NH 4 Cl
Los oxalatos reaccionan rápidamente con hierro (III) cloruro acuoso para dar [Fe (C 2 O 4) 3] 3-. Otro sales de carboxilato forman complejos, por ejemplo, citrato y tartrato.
Cloruro de hierro (III) es un leve agente oxidante, por ejemplo capaz de oxidar de cobre (I) de cloruro de cobre (II) cloruro . Agentes reductores tales como Convertir hidrazina de hierro (III) cloruro de complejos de hierro (II).
Estructura
De hierro (III) cloruro adopta la Bii 3 estructura, que cuenta octaédrica Fe (III) centros interconectados por dos coordenadas ligandos cloruro.
Preparación y producción
Hierro anhidro cloruro de (III) puede prepararse por la unión de los elementos:
Las soluciones de cloruro de hierro (III) se producen industrialmente tanto a partir de hierro a partir del mineral y, en un proceso de bucle cerrado.
- La disolución pura de hierro en una solución de cloruro de hierro (III)
Fe (s) + 2 FeCl3 (ac) → 3 FeCl 2 (aq) - Disolver mineral de hierro en ácido clorhídrico
Fe 3 O 4 (s) + 8 HCl (aq) → FeCl 2 (aq) + 2 FeCl 3 (aq) + 4 H 2 O - Actualización de la de hierro (II) cloruro con cloro
2 FeCl 2 (aq) + Cl 2 (g) → 2 FeCl3 (ac)
Alternativamente, hierro (II) cloruro puede ser oxidado con dioxido de azufre:
- 32 FeCl2 + 8 SO 2 + 32 HCl → 32 FeCl3 + S 8 + 16 H2O
Al igual que muchos otros cloruros metálicos hidratados, cloruro de hierro hidratado (III) se puede convertir en la sal anhidra por calentamiento a reflujo con cloruro de tionilo. El hidrato no se puede convertir en cloruro de hierro anhidro (III) por sólo calor, ya que en lugar se desprende HCl y formas de oxicloruro de hierro.
Usos
Industrial
En la aplicación industrial, cloruro de hierro (III) se utiliza en tratamiento de aguas residuales y producción de agua potable. En esta aplicación, FeCl3 en agua ligeramente básico reacciona con el hidróxido de iones para formar una flóculo de hidróxido de hierro (III), o más precisamente formulado como FeO (OH) -, que puede eliminar los materiales suspendidos.
- Fe 3+ + 4 OH - → Fe (OH) 4 - → FeO (OH) 2 - · H2O
Otra aplicación importante de hierro (III) cloruro es el grabado de cobre en dos pasos reacción redox de cobre (I) cloruro y luego a cobre (II) cloruro en la producción de placas de circuito impreso.
- FeCl3 + Cu → FeCl2 + CuCl
- FeCl3 + CuCl → FeCl2 + CuCl2
Cloruro de hierro (III) se utiliza como catalizador para la reacción de etileno con cloro , formando dicloruro de etileno ( 1,2-dicloroetano), un importante químico de los productos básicos, que se utiliza principalmente para la producción industrial de cloruro de vinilo, la monómero para hacer PVC.
- H 2 C = CH 2 + Cl 2 → ClCH 2 CH 2 Cl
Uso en laboratorio
En el laboratorio de cloruro de hierro (III) se emplea comúnmente como una Ácido de Lewis para que catalizan reacciones como cloración de compuestos aromáticos y Reacción de Friedel-Crafts de compuestos aromáticos. Es menos potente que el cloruro de aluminio , pero en algunos casos esto suavidad conduce a rendimientos más altos, por ejemplo, en la alquilación de benceno:
La "prueba de cloruro férrico" es una prueba colorimétrica tradicional para fenoles, que utiliza una solución de cloruro de 1% de hierro (III) que ha sido neutralizado con hidróxido de sodio hasta que un ligero precipitado de FeO (OH) se forma. La mezcla se filtró antes de su uso. La sustancia orgánica se disuelve en agua, metanol o etanol , a continuación se añade-a la plancha neutralizado (III) solución de cloruro de coloración transitoria o permanente (por lo general de color púrpura, verde o azul) indica la presencia de un fenol o enol.
Otros usos
Cloruro de hierro (III) anhidro se utiliza a veces como un reactivo de secado en ciertas reacciones.
Cloruro de hierro (III) se utiliza a veces por los coleccionistas de monedas americanos para identificar las fechas Monedas de cinco centavos Buffalo que están tan mal gastada que la fecha ya no es visible.
Cloruro de hierro (III) es comúnmente utilizado por los artesanos de cuchillos y forjadores de espadas a láminas de manchas, como para dar un efecto de contraste con el metal, y para ver capas de metal o imperfecciones.
De hierro (III) cloruro es necesario para el grabado de planchas de fotograbado para la impresión de imágenes de arte y fotografía, en intaglio y para el grabado cilindros de huecograbado utilizados en la industria de la impresión.
Cloruro de hierro (III) también se utiliza en la práctica veterinaria para el tratamiento de la sobreexplotación de las garras de un animal, particularmente cuando los resultados de la sobreexplotación en el sangrado.
Precauciones
Cloruro de hierro (III) es tóxico, altamente corrosivo y ácido. El material anhidro es un agente deshidratante potente. En las escuelas secundarias / altos de todo el mundo, donde el diseño y la tecnología es una materia de estudio, cloruro férrico utilizado para el grabado PCB generalmente se diluye con agua. A pesar de esto, las manos y otras superficies que se han comunicado con él aún debe lavarse inmediatamente después de uno termina con él.
