Хлорид железа(III)

Хлорид железа(III)
Хлорид железа(III)
Общие
Систематическое; наименование	Хлорид железа(III)
Хим. формула	FeCl3
Физические свойства
Состояние	твердый
Молярная масса	162.5 г/моль
Плотность	2,8 г/см³
Термические свойства
	Температура
• плавления	306 °C
• кипения	315 °C
Химические свойства
	Растворимость
• в воде	92 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7705-08-0
PubChem	24380 и 166033
Рег. номер EINECS	231-729-4
SMILES	Cl[Fe](Cl)Cl
InChI	InChI=1S/3ClH.Fe/h3*1H;/q;;;+3/p-3 RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K
RTECS	LJ9100000
ChEBI	30808
ChemSpider	22792
Безопасность
ЛД50	440 мг/кг (крысы, орально)
Пиктограммы ECB
NFPA 704	0 3 0 COR
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
	Медиафайлы на Викискладе

Хлори́д желе́за(III) (хлорное железо, также — трихлорид железа) FeCl₃ — средняя соль трёхвалентного железа и соляной кислоты, слабое амфотерное соединение.

Физические свойства

Мерцающие, черно-коричневые, либо темно-красные, либо фиолетовые в проходящем свете, зеленые в отраженном свете листочки с металлическим блеском. Сильно гигроскопичен, на воздухе превращается в гидрат FeCl₃· 6Н₂О — гигроскопичные жёлтые, по другим источникам желто-коричневые кристаллы, хорошо растворимые в воде (при 20 °C в 100 г воды растворяется 91,9 г безводной соли). T_пл 309 °C.

Методы получения

Самым простым методом получения трихлорида железа является действие на железные опилки или раскалённую железную проволоку^[1] газообразным хлором. При этом, в отличие от действия соляной кислоты, образуется соль трёхвалентного железа — выделяется бурый дым из мельчайших её частиц^[2]. Также можно получить трихлорид железа взаимодействием железа с хлором на свету. Так как молекулы хлора распадаются в присутствии света на высокореакционноспособные атомы-радикалы:

{\mathsf {2Fe+3Cl_{2}\ \xrightarrow {h\nu ,+250^{o}C} \ 2FeCl_{3}}}

Также трихлорид получается при окислении хлором хлорида железа(II):

{\mathsf {2FeCl_{2}+Cl_{2}\rightarrow 2FeCl_{3}}}

Также существует метод окисления оксидом серы(IV):

{\mathsf {4FeCl_{2}+SO_{2}+4HCl\rightarrow 4FeCl_{3}+S+2H_{2}O}}

Другим способом получения трихлорида железа (FeCl3) является взаимодействие оксида железа(III) с соляной кислотой, сопровождающееся выделением воды и энергии в виде тепла:

{\mathsf {Fe_{2}O_{3}+6HCl\rightarrow 2FeCl_{3}+3H_{2}O}}

Химические свойства

При нагревании в атмосферном давлении до температуры плавления начинается медленное разложение трихлорида железа с образованием дихлорида и молекулярного хлора:

{\mathsf {2FeCl_{3}\rightarrow 2FeCl_{2}+Cl_{2}\uparrow }}

За счёт того, что трихлорид железа является сильной кислотой Льюиса, он вступает во взаимодействие с некоторыми другими хлоридами, при этом образуются комплексные соли тетрахлороферратной кислоты:

{\mathsf {FeCl_{3}+Cl^{-}\rightarrow [FeCl_{4}]^{-}}}

При нагревании до 350 °C с оксидом железа(III) образуется оксохлорид железа:

{\mathsf {FeCl_{3}+Fe_{2}O_{3}\rightarrow 3FeOCl}}

Соли трёхвалентного железа являются слабыми окислителями, в частности, трихлорид железа хорошо окисляет металлическую медь, переводя её в растворимые хлориды:

{\mathsf {FeCl_{3}+Cu\rightarrow FeCl_{2}+CuCl}}

{\mathsf {FeCl_{3}+CuCl\rightarrow FeCl_{2}+CuCl_{2}}}

реагирует с иодоводородом:

{\mathsf {2FeCl_{3}+2HI\rightarrow 2FeCl_{2}+I_{2}+2HCl\uparrow }}

Восстанавливается сернистым газом, сульфитами и органическими спиртами:

${\mathsf {2FeCl_{3}+SO_{2}+2H_{2}O\longrightarrow 2FeCl_{2}+H_{2}SO_{4}+2HCl\uparrow }}$

${\mathsf {2FeCl_{3}+Na_{2}SO_{3}+H_{2}O\longrightarrow 2FeCl_{2}+Na_{2}SO_{4}+2HCl\uparrow }}$

${\mathsf {4FeCl_{3}+C_{2}H_{5}OH+H_{2}O\longrightarrow 4FeCl_{2}+CH_{3}COOH+4HCl\uparrow }}$

${\mathsf {6FeCl_{3}+CH_{3}OH+H_{2}O\longrightarrow 6FeCl_{2}+CO_{2}\uparrow +6HCl\uparrow }}$

Применение

Хлорид железа(III) применяется при травлении печатных плат (радиотехника, системотехника).
Используется для травления печатных форм (офорт, цинкография), как альтернатива азотной кислоте, реакция с которой сопровождается выделением высокотоксичных паров («лисий хвост»).
Используется в кузнечном деле для проявления рисунка железа.
Применяется как протрава при крашении тканей.
В промышленных масштабах применяется как коагулянт для очистки воды.
За счёт чётко выраженных кислотных свойств широко применяется в качестве катализатора в органическом синтезе. Например, для реакции электрофильного замещения в ароматических углеводородах.

Безопасность

Хлорид железа(III) является токсичным, высококоррозионным соединением. Безводная соль служит осушителем.

На вкус представляет терпкую безвкусную массу. Язык приобретает сильную сухость и становится губкой.

См. также

Хлорид железа(II)

Примечания

↑ Взаимодействие хлора с железом Архивная копия от 4 марта 2016 на Wayback Machine — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
↑ Ходаков Ю.В., Эпштейн Д.А., Глориозов П.А. § 76. Хлор // Неорганическая химия: Учебник для 7—8 классов средней школы. — 18-е изд. — М.: Просвещение, 1987. — С. 184—187. — 240 с. — 1 630 000 экз.