Сульфат железа три


Сульфат железа(III) - это... Что такое Сульфат железа(III)?

Сульфат железа(III)
Общие
Систематическое наименование сульфат железа(III)
Традиционные названия сернокислое железо(III), тетрасульфид(VI) железа(III)
Химическая формула Fe2(SО4)3
Эмпирическая формула Fe2O12S3
Физические свойства
Состояние (ст. усл.) безводный — светло-жёлтый порошок
Молярная масса (безв.) 399.88 г/моль

(пентагидрат) 489.96 г/моль

Плотность (безв.) 3.097 г/см³

(пентагидрат) 1.898


(нонагидрат) 2.1 г/см³

Термические свойства
Температура плавления (безв.) 480 °C (с разл.)

(нонагидрат) 175 °C

Температура разложения 600[1] °C
Молярная теплоёмкость (ст. усл.) 271,75 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования (ст. усл.) −2580 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде (безв.) растворим, (нонагидрат) 81,5 г/100 мл
Растворимость в остальных веществах (гидрат) мало растворим в спирте, нерастворим в этаноле

(безв.) растворим в разбавленной серной кислоте, ацетоне

Классификация
Рег. номер CAS 10028-22-5

15244-10-7 (для всех гидратов с формулой Fe2(SО4)3·nН2О (где n=1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12)

RTECS NO8505000
Безопасность
ЛД50 (крысы, орально) 500 мг/кг
Токсичность

Сульфат железа(III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum, нем. Eisensulfat (oxyd) Ferrisulfat[2]) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — .

Физические свойства

Безводный сульфат железа(III) — светло-желтые, парамагнитные, очень гигроскопичные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P21/m, параметры элементарной ячейки a = 0,8296 нм, b = 0,8515 нм,c = 1,160 нм, β = 90,5°, Z = 4. Есть данные, что безводный сульфат железа образовывает орторомбическую и гексагональную модификации. Растворим в воде и ацетоне, не растворяется в этаноле.

Из воды кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe2(SO4)3·n H2O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 3. Наиболее изученный кристаллогидрат — нонагидрат сульфата железа(III) Fe2(SO4)3·9H2O — жёлтые гексагональные кристаллы, параметры элементарной ячейки a = 1,085 нм, c = 1,703 нм, Z = 4. Хорошо растворяется в воде (440 г на 100 г воды) и этаноле, не растворяется в ацетоне. В водных растворах сульфат железа(III) из-за гидролиза приобретает красно-коричневый цвет.

При нагревании нонагидрат превращается при 98 °C в тетрагидрат, при 125 °C — в моногидрат и при 175 °C — в безводный Fe2(SO4)3, который выше 600 °C разлагается на Fe2O3 и SO3.

Нахождение в природе

Минерал, содержащий в себе смешанный сульфат железа-алюминия называется микасаит (англ. mikasaite), с химической формулой (Fe3+, Al3+)2(SO4)3 является минералогической формой сульфата железа(III). Этот минерал несет в себе безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще всего, например:

  • Кокимбит (англ. coquimbite) — Fe2(SO4)3·9H2O — нонагидрат — наиболее чаще встречающийся среди таковых.
  • Паракокимбит (англ. paracoquimbite) — нонагидрат — наоборот — наиболее редко встречающийся минерал в природе.
  • Корнелит (англ. kornelite) — гептагидрат — и куэнстедтит (англ. quenstedtite) — декагидрат — так же встречаются редко.
  • Лаусенит (англ. lausenite) — гекса- или пентагидрат, малоизученный минерал.

Все перечисленные выше природные гидраты железа являются непрочными соединениями и в открытом состоянии быстро выветриваются.

Марс

Сульфат железа и ярозит были обнаружены двумя марсоходами: Спирит и Оппортьюнити. Эти вещества являются признаком сильных окислительных условий на поверхности Марса. В мае 2009 года марсоход Спирит застрял, когда он ехал по мягкому грунту планеты и наехал на залежи сульфата железа, скрытые под слоем обычного грунта[3]. Вследствие того, что сульфат железа имеет очень низкую плотность, то марсоход застрял настолько глубоко, что часть его корпуса коснулась поверхности планеты.

Получение

В промышленности сульфат железа(III) получают прокаливанием пирита или марказита с NaCl на воздухе:

или растворяют оксид железа(III) в серной кислоте:

В лабораторной практике сульфат железа(III) можно получить из гидроокиси железа(III):

Препарат той же чистоты можно получить окислением сульфата железа(II) азотной кислотой:

также окисление можно провести кислородом или оксидом серы:

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют сульфид железа до сульфата железа(III):

Дисульфид железа можно окислить концентрированной серной кислотой:

Сульфат-аммоний железа(II) (соль Мора) также можно окислить дихроматом калия. Вследствие данной реакции выделятся сразу четыре сульфата — железа(III), хрома(III), аммиака и калия, и вода:

Сульфат железа(III) можно получить как один из продуктов термического разложения сульфата железа(II):

Ферраты с разбавленной серной кислотой восстанавливаются до сульфата железа(III):

Нагрев пентагидрат до температуры 70—175 °C получим безводный сульфат железа(III):

Сульфат железа(II) можно окислить таким экзотическим окислителем, как оксид ксенона(III):

Химические свойства

Сульфат железа(III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа(III):

Безводный сульфат железа(III) при нагревании разлагается:

Растворы щелочей разлагают сульфат железа(III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа(III) и железа(II), то в результате получится сложный оксид железа:

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа(III):

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа(III):

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа(III) (гетерозит):

Использование

  • Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд.
  • Как коагулянт при очистке сточных вод, коммунальных и промышленных стоков.
  • Как протрава при в окраске тканей.
  • При дублении кожи.
  • Для декапирования нержавеющих аустенитных сталей, сплавов золота с алюминием.
  • Как флотационый регулятор для уменьшения плавучести руд.
  • В медицине используется в качестве вяжущего и кровоостанавливающего средства.
  • В химическое промышленности как окислитель и катализатор.

См. также

Примечания

dic.academic.ru

Сульфат железа(III) — Википедия. Что такое Сульфат железа(III)

Сульфат железа(III)
[{\displaystyle {\mathsf {\Biggl [}}} ]2[{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{2}}}{\mathsf {\Biggl [}}} ]3{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{3}}}}
Общие
Систематическое
наименование
сульфат железа(III)
Традиционные названия сернокислое железо(III), тетрасульфид(VI) железа(III)
Хим. формула Fe2(SО4)3
Рац. формула Fe2O12S3
Физические свойства
Состояние безводный — светло-жёлтый порошок
Молярная масса
Плотность

(безв.) 3.097 г/см³


(пентагидрат) 1.898


(нонагидрат) 2.1 г/см³
Термические свойства
Т. плав.

(безв.) 480 °C (с разл.)


(нонагидрат) 175 °C
600[1]
Мол. теплоёмк. 271,75 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −2580 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде (безв.) растворим, (нонагидрат) 81,5 г/100 мл
Растворимость в этаноле (нонагидрат) растворим
Классификация
Рег. номер CAS

10028-22-5


15244-10-7 (для всех гидратов с формулой Fe2(SО4)3·nН2О (где n=1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12)
PubChem 24826
Рег. номер EINECS 233-072-9
SMILES
InChI
RTECS NO8505000
ChEBI 53438
ChemSpider 23211 и 21493902
Безопасность
ЛД50 (крысы, орально) 500 мг/кг
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Сульфат железа(III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum, нем. Eisensulfat (oxyd) Ferrisulfat[2]) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — Fe2(SO4)3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}}}}.

Физические свойства

Безводный сульфат железа(III) — светло-желтые парамагнитные очень гигроскопичные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P21/m, параметры элементарной ячейки a = 0,8296 нм, b = 0,8515 нм, c = 1,160 нм, β = 90,5°, Z = 4. Есть данные, что безводный сульфат железа образовывает орторомбическую и гексагональную модификации. Растворим в воде, медленно растворяется в этаноле[уточнить].

Из воды кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe2(SO4)3·n H2O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 4, 3, 1. Наиболее изученный кристаллогидрат — нонагидрат сульфата железа(III) Fe2(SO4)3·9H2O — жёлтые гексагональные кристаллы, параметры элементарной ячейки a = 1,085 нм, c = 1,703 нм, Z = 4. Хорошо растворяется в воде (440 г на 100 г воды) и этаноле (абс.). В водных растворах сульфат железа(III) из-за гидролиза приобретает красно-коричневый цвет.

При нагревании нонагидрат превращается при 98 °C в тетрагидрат, при 125 °C — в моногидрат и при 175 °C — в безводный Fe2(SO4)3, который выше 600 °C разлагается на Fe2O3 и SO3.

Нахождение в природе

Минералогическая форма сульфата железа(III) — микасаит (англ. mikasaite), смешанный сульфат железа-алюминия. Его химическая формула — (Fe3+, Al3+)2(SO4)3. Этот минерал содержит безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще, например:

  • Кокимбит (англ. coquimbite) — Fe2(SO4)3·9H2O — нонагидрат — наиболее распространённая в природе форма.
Кристаллическая структура кокимбита

Все перечисленные выше природные гидраты железа на поверхности Земли нестабильны. Но их запасы постоянно пополняются благодаря окислению других минералов (в основном пирита и марказита).

Марс

Сульфат железа и ярозит были обнаружены двумя марсоходами: «Спирит» и «Оппортьюнити». Эти вещества являются признаком сильных окислительных условий на поверхности Марса. В мае 2009 года «Спирит» застрял, когда ехал по мягкому грунту планеты и наехал на залежи сульфата железа, скрытые под слоем обычного грунта[3]. Вследствие того, что сульфат железа имеет очень низкую плотность, марсоход застрял настолько глубоко, что часть его корпуса коснулась поверхности планеты.

Получение

В промышленности сульфат железа(III) получают прокаливанием пирита или марказита с NaCl на воздухе:

2FeS2+2NaCl+8O2⟶Fe2(SO4)3+Na2SO4+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+2NaCl+8O_{2}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Na_{2}SO_{4}+Cl_{2}}}}

или растворяют оксид железа(III) в серной кислоте:

Fe2O3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O}}}

В лабораторной практике сульфат железа(III) можно получить из гидроокиси железа(III):

2Fe(OH)3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O}}}

Препарат той же чистоты можно получить окислением сульфата железа(II) азотной кислотой:

2FeSO4+h3SO4+2HNO3⟶Fe2(SO4)3+2NO2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+H_{2}SO_{4}+2HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NO_{2}+2H_{2}O}}}

также окисление можно провести кислородом или оксидом серы:

12FeSO4+3O2⟶4Fe2(SO4)3+2Fe2O3{\displaystyle {\mathsf {12FeSO_{4}+3O_{2}\longrightarrow 4Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}}}}
2FeSO4+2SO3⟶Fe2(SO4)3+SO2{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+2SO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+SO_{2}}}}

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют сульфид железа до сульфата железа(III):

2FeS+h3SO4+18HNO3⟶Fe2(SO4)3+18NO2↑+10h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS+H_{2}SO_{4}+18HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+18NO_{2}\uparrow +10H_{2}O}}}

Дисульфид железа можно окислить концентрированной серной кислотой:

2FeS2+14h3SO4⟶Fe2(SO4)3+15SO2↑+14h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+14H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+15SO_{2}\uparrow +14H_{2}O}}}

Сульфат-аммоний железа(II) (соль Мора) также можно окислить дихроматом калия. Вследствие данной реакции выделятся сразу четыре сульфата — железа(III), хрома(III), аммония и калия, и вода:

6Fe(Nh5)2(SO4)2+7h3SO4+K2Cr2O7⟶{\displaystyle {\mathsf {6Fe(NH_{4})_{2}(SO_{4})_{2}+7H_{2}SO_{4}+K_{2}Cr_{2}O_{7}\longrightarrow }}}
Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+6(Nh5)2SO4+K2SO4+7h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Cr_{2}(SO_{4})_{3}+6(NH_{4})_{2}SO_{4}+K_{2}SO_{4}+7H_{2}O}}}

Сульфат железа(III) можно получить как один из продуктов термического разложения сульфата железа(II):

6FeSO4→ T Fe2(SO4)3+2Fe2O3+3SO2{\displaystyle {\mathsf {6FeSO_{4}{\xrightarrow {~T~}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}+3SO_{2}}}}

Ферраты с разбавленной серной кислотой восстанавливаются до сульфата железа(III):

4K2FeO4+10h3SO4→  2Fe2(SO4)3+3O2↑+4K2SO4+10h3O{\displaystyle {\mathsf {4K_{2}FeO_{4}+10H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {~~}}2Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3O_{2}\uparrow +4K_{2}SO_{4}+10H_{2}O}}}

При нагревании пентагидрата до температуры 70—175 °C получается безводный сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3⋅ 5h3O→70−175oCFe2(SO4)3+5h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}\cdot \ 5H_{2}O{\xrightarrow {70-175^{o}C}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+5H_{2}O}}}

Сульфат железа(II) можно окислить триоксидом ксенона:

XeO3+3h3SO4+6FeSO4⟶3Fe2(SO4)3+Xe↑ +3h3O{\displaystyle {\mathsf {XeO_{3}+3H_{2}SO_{4}+6FeSO_{4}\longrightarrow 3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Xe\uparrow \ +3H_{2}O}}}

Химические свойства

Сульфат железа(III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Fe[(h3O)6]3++h3O⇄Fe[(h3O)5(OH)]2++h4O+;      pK=2,17{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{6}]^{3+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,17}}}
Fe[(h3O)5(OH)]2++h3O⇄Fe[(h3O)4(OH)2]++h4O+;      pK=3,26{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{4}(OH)_{2}]^{+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=3,26}}}
[2Fe(h3O)6]3++2h3O⇄[Fe2(h3O)8(OH)2]4++2h4O+;      pK=2,91{\displaystyle {\mathsf {[2Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}+2H_{2}O\rightleftarrows [Fe_{2}(H_{2}O)_{8}(OH)_{2}]^{4+}+2H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,91}}}

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+2h3O→100oC2FeSO4(OH)↓+h3SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{2}O{\xrightarrow {100^{o}C}}2FeSO_{4}(OH)\downarrow +H_{2}SO_{4}}}}

Безводный сульфат железа(III) при нагревании разлагается:

Fe2(SO4)3→500−700oCFe2O3+3SO3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {500-700^{o}C}}Fe_{2}O_{3}+3SO_{3}}}}
2Fe2(SO4)3→900−1000oC2Fe2O3+6SO2+3O2{\displaystyle {\mathsf {2Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {900-1000^{o}C}}2Fe_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}}

Растворы щелочей разлагают сульфат железа(III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Fe2(SO4)3+2NaOH⟶2FeSO4(OH)↓+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaOH\longrightarrow 2FeSO_{4}(OH)\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}
Fe2(SO4)3+6NaOH⟶2FeO(OH)↓+3Na2SO4+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6NaOH\longrightarrow 2FeO(OH)\downarrow +3Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа(III) и железа(II), то в результате получится сложный оксид железа:

Fe2(SO4)3+FeSO4+8NaOH⟶Fe3O4↓+4Na2SO4+4h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+FeSO_{4}+8NaOH\longrightarrow Fe_{3}O_{4}\downarrow +4Na_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}}

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+Fe⟶3FeSO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Fe\longrightarrow 3FeSO_{4}}}}

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа(III):

CuS+Fe2(SO4)3⟶2FeSO4+CuSO4+S{\displaystyle {\mathsf {CuS+Fe_{2}(SO_{4})_{3}\longrightarrow 2FeSO_{4}+CuSO_{4}+S}}}

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа(III) (гетерозит):

Fe2(SO4)3+2Nah3PO4⟶Na2SO4+2h3SO4+2FePO4↓{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaH_{2}PO_{4}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+2H_{2}SO_{4}+2FePO_{4}\downarrow }}}

Использование

  • Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд.
  • Как коагулянт при очистке сточных вод, коммунальных и промышленных стоков.
  • Как протрава при окраске тканей.
  • При дублении кожи.
  • Для декапирования нержавеющих аустенитных сталей, сплавов золота с алюминием.
  • Как флотационный регулятор для уменьшения плавучести руд.
  • В медицине используется в качестве вяжущего и кровоостанавливающего средства.
  • В химической промышленности как окислитель и катализатор.

См. также

Примечания

Литература

  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.

wiki.bio

Сульфат железа(III) — Википедия

Сульфат железа(III)
[{\displaystyle {\mathsf {\Biggl [}}} ]2[{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{2}}}{\mathsf {\Biggl [}}} ]3{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{3}}}}
Общие
Систематическое
наименование
сульфат железа(III)
Традиционные названия сернокислое железо(III), тетрасульфид(VI) железа(III)
Хим. формула Fe2(SО4)3
Рац. формула Fe2O12S3
Физические свойства
Состояние безводный — светло-жёлтый порошок
Молярная масса
Плотность

(безв.) 3.097 г/см³


(пентагидрат) 1.898


(нонагидрат) 2.1 г/см³
Термические свойства
Т. плав.

(безв.) 480 °C (с разл.)


(нонагидрат) 175 °C
600[1]
Мол. теплоёмк. 271,75 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −2580 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде (безв.) растворим, (нонагидрат) 81,5 г/100 мл
Растворимость в этаноле (нонагидрат) растворим
Классификация
Рег. номер CAS

10028-22-5


15244-10-7 (для всех гидратов с формулой Fe2(SО4)3·nН2О (где n=1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12)
PubChem 24826
Рег. номер EINECS 233-072-9
SMILES
InChI
RTECS NO8505000
ChEBI 53438
ChemSpider 23211 и 21493902
Безопасность
ЛД50 (крысы, орально) 500 мг/кг
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Сульфат железа(III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum, нем. Eisensulfat (oxyd) Ferrisulfat[2]) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — Fe2(SO4)3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}}}}.

Физические свойства

Безводный сульфат железа(III) — светло-желтые парамагнитные очень гигроскопичные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P21/m, параметры элементарной ячейки a = 0,8296 нм, b = 0,8515 нм, c = 1,160 нм, β = 90,5°, Z = 4. Есть данные, что безводный сульфат железа образовывает орторомбическую и гексагональную модификации. Растворим в воде, медленно растворяется в этаноле[уточнить].

Из воды кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe2(SO4)3·n H2O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 4, 3, 1. Наиболее изученный кристаллогидрат — нонагидрат сульфата железа(III) Fe2(SO4)3·9H2O — жёлтые гексагональные кристаллы, параметры элементарной ячейки a = 1,085 нм, c = 1,703 нм, Z = 4. Хорошо растворяется в воде (440 г на 100 г воды) и этаноле (абс.). В водных растворах сульфат железа(III) из-за гидролиза приобретает красно-коричневый цвет.

При нагревании нонагидрат превращается при 98 °C в тетрагидрат, при 125 °C — в моногидрат и при 175 °C — в безводный Fe2(SO4)3, который выше 600 °C разлагается на Fe2O3 и SO3.

Нахождение в природе

Минералогическая форма сульфата железа(III) — микасаит (англ. mikasaite), смешанный сульфат железа-алюминия. Его химическая формула — (Fe3+, Al3+)2(SO4)3. Этот минерал содержит безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще, например:

  • Кокимбит (англ. coquimbite) — Fe2(SO4)3·9H2O — нонагидрат — наиболее распространённая в природе форма.
Кристаллическая структура кокимбита

Все перечисленные выше природные гидраты железа на поверхности Земли нестабильны. Но их запасы постоянно пополняются благодаря окислению других минералов (в основном пирита и марказита).

Марс

Сульфат железа и ярозит были обнаружены двумя марсоходами: «Спирит» и «Оппортьюнити». Эти вещества являются признаком сильных окислительных условий на поверхности Марса. В мае 2009 года «Спирит» застрял, когда ехал по мягкому грунту планеты и наехал на залежи сульфата железа, скрытые под слоем обычного грунта[3]. Вследствие того, что сульфат железа имеет очень низкую плотность, марсоход застрял настолько глубоко, что часть его корпуса коснулась поверхности планеты.

Получение

В промышленности сульфат железа(III) получают прокаливанием пирита или марказита с NaCl на воздухе:

2FeS2+2NaCl+8O2⟶Fe2(SO4)3+Na2SO4+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+2NaCl+8O_{2}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Na_{2}SO_{4}+Cl_{2}}}}

или растворяют оксид железа(III) в серной кислоте:

Fe2O3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O}}}

В лабораторной практике сульфат железа(III) можно получить из гидроокиси железа(III):

2Fe(OH)3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O}}}

Препарат той же чистоты можно получить окислением сульфата железа(II) азотной кислотой:

2FeSO4+h3SO4+2HNO3⟶Fe2(SO4)3+2NO2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+H_{2}SO_{4}+2HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NO_{2}+2H_{2}O}}}

также окисление можно провести кислородом или оксидом серы:

12FeSO4+3O2⟶4Fe2(SO4)3+2Fe2O3{\displaystyle {\mathsf {12FeSO_{4}+3O_{2}\longrightarrow 4Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}}}}
2FeSO4+2SO3⟶Fe2(SO4)3+SO2{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+2SO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+SO_{2}}}}

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют сульфид железа до сульфата железа(III):

2FeS+h3SO4+18HNO3⟶Fe2(SO4)3+18NO2↑+10h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS+H_{2}SO_{4}+18HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+18NO_{2}\uparrow +10H_{2}O}}}

Дисульфид железа можно окислить концентрированной серной кислотой:

2FeS2+14h3SO4⟶Fe2(SO4)3+15SO2↑+14h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+14H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+15SO_{2}\uparrow +14H_{2}O}}}

Сульфат-аммоний железа(II) (соль Мора) также можно окислить дихроматом калия. Вследствие данной реакции выделятся сразу четыре сульфата — железа(III), хрома(III), аммония и калия, и вода:

6Fe(Nh5)2(SO4)2+7h3SO4+K2Cr2O7⟶{\displaystyle {\mathsf {6Fe(NH_{4})_{2}(SO_{4})_{2}+7H_{2}SO_{4}+K_{2}Cr_{2}O_{7}\longrightarrow }}}
Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+6(Nh5)2SO4+K2SO4+7h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Cr_{2}(SO_{4})_{3}+6(NH_{4})_{2}SO_{4}+K_{2}SO_{4}+7H_{2}O}}}

Сульфат железа(III) можно получить как один из продуктов термического разложения сульфата железа(II):

6FeSO4→ T Fe2(SO4)3+2Fe2O3+3SO2{\displaystyle {\mathsf {6FeSO_{4}{\xrightarrow {~T~}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}+3SO_{2}}}}

Ферраты с разбавленной серной кислотой восстанавливаются до сульфата железа(III):

4K2FeO4+10h3SO4→  2Fe2(SO4)3+3O2↑+4K2SO4+10h3O{\displaystyle {\mathsf {4K_{2}FeO_{4}+10H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {~~}}2Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3O_{2}\uparrow +4K_{2}SO_{4}+10H_{2}O}}}

При нагревании пентагидрата до температуры 70—175 °C получается безводный сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3⋅ 5h3O→70−175oCFe2(SO4)3+5h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}\cdot \ 5H_{2}O{\xrightarrow {70-175^{o}C}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+5H_{2}O}}}

Сульфат железа(II) можно окислить триоксидом ксенона:

XeO3+3h3SO4+6FeSO4⟶3Fe2(SO4)3+Xe↑ +3h3O{\displaystyle {\mathsf {XeO_{3}+3H_{2}SO_{4}+6FeSO_{4}\longrightarrow 3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Xe\uparrow \ +3H_{2}O}}}

Химические свойства

Сульфат железа(III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Fe[(h3O)6]3++h3O⇄Fe[(h3O)5(OH)]2++h4O+;      pK=2,17{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{6}]^{3+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,17}}}
Fe[(h3O)5(OH)]2++h3O⇄Fe[(h3O)4(OH)2]++h4O+;      pK=3,26{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{4}(OH)_{2}]^{+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=3,26}}}
[2Fe(h3O)6]3++2h3O⇄[Fe2(h3O)8(OH)2]4++2h4O+;      pK=2,91{\displaystyle {\mathsf {[2Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}+2H_{2}O\rightleftarrows [Fe_{2}(H_{2}O)_{8}(OH)_{2}]^{4+}+2H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,91}}}

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+2h3O→100oC2FeSO4(OH)↓+h3SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{2}O{\xrightarrow {100^{o}C}}2FeSO_{4}(OH)\downarrow +H_{2}SO_{4}}}}

Безводный сульфат железа(III) при нагревании разлагается:

Fe2(SO4)3→500−700oCFe2O3+3SO3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {500-700^{o}C}}Fe_{2}O_{3}+3SO_{3}}}}
2Fe2(SO4)3→900−1000oC2Fe2O3+6SO2+3O2{\displaystyle {\mathsf {2Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {900-1000^{o}C}}2Fe_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}}

Растворы щелочей разлагают сульфат железа(III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Fe2(SO4)3+2NaOH⟶2FeSO4(OH)↓+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaOH\longrightarrow 2FeSO_{4}(OH)\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}
Fe2(SO4)3+6NaOH⟶2FeO(OH)↓+3Na2SO4+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6NaOH\longrightarrow 2FeO(OH)\downarrow +3Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа(III) и железа(II), то в результате получится сложный оксид железа:

Fe2(SO4)3+FeSO4+8NaOH⟶Fe3O4↓+4Na2SO4+4h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+FeSO_{4}+8NaOH\longrightarrow Fe_{3}O_{4}\downarrow +4Na_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}}

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+Fe⟶3FeSO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Fe\longrightarrow 3FeSO_{4}}}}

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа(III):

CuS+Fe2(SO4)3⟶2FeSO4+CuSO4+S{\displaystyle {\mathsf {CuS+Fe_{2}(SO_{4})_{3}\longrightarrow 2FeSO_{4}+CuSO_{4}+S}}}

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа(III) (гетерозит):

Fe2(SO4)3+2Nah3PO4⟶Na2SO4+2h3SO4+2FePO4↓{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaH_{2}PO_{4}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+2H_{2}SO_{4}+2FePO_{4}\downarrow }}}

Использование

  • Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд.
  • Как коагулянт при очистке сточных вод, коммунальных и промышленных стоков.
  • Как протрава при окраске тканей.
  • При дублении кожи.
  • Для декапирования нержавеющих аустенитных сталей, сплавов золота с алюминием.
  • Как флотационный регулятор для уменьшения плавучести руд.
  • В медицине используется в качестве вяжущего и кровоостанавливающего средства.
  • В химической промышленности как окислитель и катализатор.

См. также

Примечания

Литература

  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.

wikipedia.green

Железо (III), сульфат - Iron(III) sulfate

Железо (III), сульфат
имена
название IUPAC

Железо (III), сульфат

Другие имена

Железа сульфат
Серная кислота, железо (3+) соль (3: 2)

Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChEBI
ChemSpider
ИКГВ InfoCard 100.030.054
номер RTECS NO8505000
UNII
  • InChI = 1S / 2Fe.3h3O4S / с ;; 3 * 1-5 (2,3) 4 / ч ;; 3 * (h3,1,2,3,4) / д2 + 3 ;;; / п- 6 Y  Ключ: RUTXIHLAWFEWGM-UHFFFAOYSA-H Y 
  • InChI = 1 / 2Fe.3h3O4S / с ;; 3 * 1-5 (2,3) 4 / ч ;; 3 * (h3,1,2,3,4) / д2 + 3 ;;; / п- 6

    Ключ: RUTXIHLAWFEWGM-CYFPFDDLAR

  • [Fe + 3] [Fe + 3] [О-] S (= O) (= O) [O -].. [О-] S ([O -]).. (= O) = O [O -] S ([O -]) (= O) = O

свойства
Fe 2 (SO 4 ) 3
Молярная масса 399,88 г / моль (безводный)
489,96 г / моль (пентагидрат)
562.00 г / моль (нонагидрат)
Внешность серовато-белые кристаллы
плотность 3,097 г / см 3 (безводный)
1,898 г / см 3 (пентагидрат)
Температура плавления 480 ° С (896 ° F, 753 К) (безводный)
175 ° С (347 ° F) , (нонагидрата)
слабо растворим
Растворимость умеренно растворим в спирте
пренебрежимо мало в ацетоне , этилацетате
нерастворимы в серной кислоте , аммиака
1,814 (безводный)
1,552 (нонагидрата)
опасности
NFPA 704
Смертельная доза или концентрация ( LD , LC ):
500 мг / кг (перорально, крыса)
Пределы воздействия здоровья США ( NIOSH ):
REL (рекомендуется) TWA 1 мг / м 3
Родственные соединения
Железо (III) , хлорид
железа (III) нитрат

Родственные соединения

Железа (II) сульфат
За исключением случаев, когда указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
N проверить  ( что   ?) YN
ссылки Infobox

(III) , сульфат железа (или сульфат железа ), является химическим соединением с формулой Fe 2 (SO 4 ) 3 . Обычно желтый цвет, он представляет собой соль , и растворим в воде. Различные гидраты также известны. Растворы используют при крашении , как протрава , и в качестве коагулянта для промышленных отходов. Он также используется в пигментов, а также в травильные ванны для алюминия и стали.

производство

Как правило, сульфат железа используют в виде раствора, генерируемого из железных отходов. Фактическое видообразование является расплывчатым, но ее применение не требует высокой чистоты материалов.

Железо (III) , сульфат часто генерируется в виде раствора , а не выдел ют в виде твердого вещества. Он производится в больших масштабах путем обработки серной кислоты, горячий раствор сульфата железа , и окислитель . Типичные окисляющие агенты включают хлор , азотную кислоту и перекись водорода .

2 FeSO 4 + H 2 SO 4 + Н 2 O 2 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2 Н 2 О

Природные явления

Mikasaite , смешанный железо-сульфат алюминия химической формулой (Fe 3+ , Al 3+ ) 2 (SO 4 ) 3 является имя минералогической формы железа (III) сульфата. Эта безводная форма встречается очень редко и связана с угольными пожарами. Гидраты являются более распространенными, с coquimbite (наногидрата) , как , вероятно, наиболее часто встречались среди них. Paracoquimbite является другим, редко встречаются естественный нонагидратом. Kornelite (гептагидрат) и quenstedtite (декагидрат) встречаются редко. Lausenite (гекса- или пентагидрат) является сомнительным видом. Все указанные природные гидраты представляют собой неустойчивые соединения , связанные с железосодержащих первичных минералов ( в основном пирита и марказит ) окисление в рудных залежей. В растворах зонах окисления рудных залежей железа (III) , сульфат также является важным окислительным агент .

Coquimbite кристаллическая структура

Смотрите также

Рекомендации

внешняя ссылка

<img src="https://en.wikipedia.org//en.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="">

ru.qwe.wiki

Сульфат железа(III) — Википедия

Сульфат железа(III)
[{\displaystyle {\mathsf {\Biggl [}}} ]2[{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{2}}}{\mathsf {\Biggl [}}} ]3{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{3}}}}
Систематическое
наименование
сульфат железа(III)
Традиционные названия сернокислое железо(III), тетрасульфид(VI) железа(III)
Хим. формула Fe2(SО4)3
Рац. формула Fe2O12S3
Состояние безводный — светло-жёлтый порошок
Молярная масса
Плотность

(безв.) 3.097 г/см³


(пентагидрат) 1.898


(нонагидрат) 2.1 г/см³
Т. плав.

(безв.) 480 °C (с разл.)


(нонагидрат) 175 °C
600[1]
Мол. теплоёмк. 271,75 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −2580 кДж/моль
Растворимость в воде (безв.) растворим, (нонагидрат) 81,5 г/100 мл
Растворимость в этаноле (нонагидрат) растворим
Рег. номер CAS

10028-22-5


15244-10-7 (для всех гидратов с формулой Fe2(SО4)3·nН2О (где n=1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12)
PubChem 24826
Рег. номер EINECS 233-072-9
SMILES
InChI
RTECS NO8505000
ChEBI 53438
ChemSpider 23211 и 21493902
ЛД50 (крысы, орально) 500 мг/кг
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Сульфат железа(III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum, нем. Eisensulfat (oxyd) Ferrisulfat[2]) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — Fe2(SO4)3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}}}}.

Физические свойства

Безводный сульфат железа(III) — светло-желтые парамагнитные очень гигроскопичные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P21/m, параметры элементарной ячейки a = 0,8296 нм, b = 0,8515 нм, c = 1,160 нм, β = 90,5°, Z = 4. Есть данные, что безводный сульфат железа образовывает орторомбическую и гексагональную модификации. Растворим в воде, медленно растворяется в этаноле[уточнить].

Из воды кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe2(SO4)3·n H2O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 4, 3, 1. Наиболее изученный кристаллогидрат — нонагидрат сульфата железа(III) Fe2(SO4)3·9H2O — жёлтые гексагональные кристаллы, параметры элементарной ячейки a = 1,085 нм, c = 1,703 нм, Z = 4. Хорошо растворяется в воде (81,5 г на 100 г воды) и этаноле (абс.). В водных растворах сульфат железа(III) из-за гидролиза приобретает красно-коричневый цвет.

При нагревании нонагидрат превращается при 98 °C в тетрагидрат, при 125 °C — в моногидрат и при 175 °C — в безводный Fe2(SO4)3, который выше 600 °C разлагается на Fe2O3 и SO3.

Нахождение в природе

Минералогическая форма сульфата железа(III) — микасаит (англ. mikasaite), смешанный сульфат железа-алюминия. Его химическая формула — (Fe3+, Al3+)2(SO4)3. Этот минерал содержит безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще, например:

  • Кокимбит (англ. coquimbite) — Fe2(SO4)3·9H2O — нонагидрат — наиболее распространённая в природе форма.
Кристаллическая структура кокимбита

Все перечисленные выше природные гидраты железа на поверхности Земли нестабильны. Но их запасы постоянно пополняются благодаря окислению других минералов (в основном пирита и марказита).

Марс

Сульфат железа и ярозит были обнаружены двумя марсоходами: «Спирит» и «Оппортьюнити». Эти вещества являются признаком сильных окислительных условий на поверхности Марса. В мае 2009 года «Спирит» застрял, когда ехал по мягкому грунту планеты и наехал на залежи сульфата железа, скрытые под слоем обычного грунта[3]. Вследствие того, что сульфат железа имеет очень низкую плотность, марсоход застрял настолько глубоко, что часть его корпуса коснулась поверхности планеты.

Получение

В промышленности сульфат железа(III) получают прокаливанием пирита или марказита с NaCl на воздухе:

2FeS2+2NaCl+8O2⟶Fe2(SO4)3+Na2SO4+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+2NaCl+8O_{2}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Na_{2}SO_{4}+Cl_{2}}}}

или растворяют оксид железа(III) в серной кислоте:

Fe2O3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O}}}

В лабораторной практике сульфат железа(III) можно получить из гидроокиси железа(III):

2Fe(OH)3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O}}}

Препарат той же чистоты можно получить окислением сульфата железа(II) азотной кислотой:

2FeSO4+h3SO4+2HNO3⟶Fe2(SO4)3+2NO2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+H_{2}SO_{4}+2HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NO_{2}+2H_{2}O}}}

также окисление можно провести кислородом или оксидом серы:

12FeSO4+3O2⟶4Fe2(SO4)3+2Fe2O3{\displaystyle {\mathsf {12FeSO_{4}+3O_{2}\longrightarrow 4Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}}}}
2FeSO4+2SO3⟶Fe2(SO4)3+SO2{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+2SO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+SO_{2}}}}

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют сульфид железа до сульфата железа(III):

2FeS+h3SO4+18HNO3⟶Fe2(SO4)3+18NO2↑+10h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS+H_{2}SO_{4}+18HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+18NO_{2}\uparrow +10H_{2}O}}}

Дисульфид железа можно окислить концентрированной серной кислотой:

2FeS2+14h3SO4⟶Fe2(SO4)3+15SO2↑+14h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+14H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+15SO_{2}\uparrow +14H_{2}O}}}

Сульфат-аммоний железа(II) (соль Мора) также можно окислить дихроматом калия. Вследствие данной реакции выделятся сразу четыре сульфата — железа(III), хрома(III), аммония и калия, и вода:

6Fe(Nh5)2(SO4)2+7h3SO4+K2Cr2O7⟶{\displaystyle {\mathsf {6Fe(NH_{4})_{2}(SO_{4})_{2}+7H_{2}SO_{4}+K_{2}Cr_{2}O_{7}\longrightarrow }}}
Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+6(Nh5)2SO4+K2SO4+7h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Cr_{2}(SO_{4})_{3}+6(NH_{4})_{2}SO_{4}+K_{2}SO_{4}+7H_{2}O}}}

Сульфат железа(III) можно получить как один из продуктов термического разложения сульфата железа(II):

6FeSO4→ T Fe2(SO4)3+2Fe2O3+3SO2{\displaystyle {\mathsf {6FeSO_{4}{\xrightarrow {~T~}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}+3SO_{2}}}}

Ферраты с разбавленной серной кислотой восстанавливаются до сульфата железа(III):

4K2FeO4+10h3SO4→  2Fe2(SO4)3+3O2↑+4K2SO4+10h3O{\displaystyle {\mathsf {4K_{2}FeO_{4}+10H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {~~}}2Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3O_{2}\uparrow +4K_{2}SO_{4}+10H_{2}O}}}

При нагревании пентагидрата до температуры 70—175 °C получается безводный сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3⋅ 5h3O→70−175oCFe2(SO4)3+5h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}\cdot \ 5H_{2}O{\xrightarrow {70-175^{o}C}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+5H_{2}O}}}

Сульфат железа(II) можно окислить триоксидом ксенона:

XeO3+3h3SO4+6FeSO4⟶3Fe2(SO4)3+Xe↑ +3h3O{\displaystyle {\mathsf {XeO_{3}+3H_{2}SO_{4}+6FeSO_{4}\longrightarrow 3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Xe\uparrow \ +3H_{2}O}}}

Химические свойства

Сульфат железа(III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Fe[(h3O)6]3++h3O⇄Fe[(h3O)5(OH)]2++h4O+;      pK=2,17{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{6}]^{3+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,17}}}
Fe[(h3O)5(OH)]2++h3O⇄Fe[(h3O)4(OH)2]++h4O+;      pK=3,26{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{4}(OH)_{2}]^{+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=3,26}}}
[2Fe(h3O)6]3++2h3O⇄[Fe2(h3O)8(OH)2]4++2h4O+;      pK=2,91{\displaystyle {\mathsf {[2Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}+2H_{2}O\rightleftarrows [Fe_{2}(H_{2}O)_{8}(OH)_{2}]^{4+}+2H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,91}}}

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+2h3O→100oC2FeSO4(OH)↓+h3SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{2}O{\xrightarrow {100^{o}C}}2FeSO_{4}(OH)\downarrow +H_{2}SO_{4}}}}

Безводный сульфат железа(III) при нагревании разлагается:

Fe2(SO4)3→500−700oCFe2O3+3SO3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {500-700^{o}C}}Fe_{2}O_{3}+3SO_{3}}}}
2Fe2(SO4)3→900−1000oC2Fe2O3+6SO2+3O2{\displaystyle {\mathsf {2Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {900-1000^{o}C}}2Fe_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}}

Растворы щелочей разлагают сульфат железа(III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Fe2(SO4)3+2NaOH⟶2FeSO4(OH)↓+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaOH\longrightarrow 2FeSO_{4}(OH)\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}
Fe2(SO4)3+6NaOH⟶2FeO(OH)↓+3Na2SO4+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6NaOH\longrightarrow 2FeO(OH)\downarrow +3Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа(III) и железа(II), то в результате получится сложный оксид железа:

Fe2(SO4)3+FeSO4+8NaOH⟶Fe3O4↓+4Na2SO4+4h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+FeSO_{4}+8NaOH\longrightarrow Fe_{3}O_{4}\downarrow +4Na_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}}

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+Fe⟶3FeSO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Fe\longrightarrow 3FeSO_{4}}}}

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа(III):

CuS+Fe2(SO4)3⟶2FeSO4+CuSO4+S{\displaystyle {\mathsf {CuS+Fe_{2}(SO_{4})_{3}\longrightarrow 2FeSO_{4}+CuSO_{4}+S}}}

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа(III) (гетерозит):

Fe2(SO4)3+2Nah3PO4⟶Na2SO4+2h3SO4+2FePO4↓{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaH_{2}PO_{4}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+2H_{2}SO_{4}+2FePO_{4}\downarrow }}}

Использование

  • Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд.
  • Как коагулянт при очистке сточных вод, коммунальных и промышленных стоков.
  • Как протрава при окраске тканей.
  • При дублении кожи.
  • Для декапирования нержавеющих аустенитных сталей, сплавов золота с алюминием.
  • Как флотационный регулятор для уменьшения плавучести руд.
  • В медицине используется в качестве вяжущего и кровоостанавливающего средства.
  • В химической промышленности как окислитель и катализатор.

См. также

Примечания

Литература

  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.

wikipedia.bio

Сульфат железа(III) — Википедия. Что такое Сульфат железа(III)

Сульфат железа(III)
[{\displaystyle {\mathsf {\Biggl [}}} ]2[{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{2}}}{\mathsf {\Biggl [}}} ]3{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{3}}}}
Общие
Систематическое
наименование
сульфат железа(III)
Традиционные названия сернокислое железо(III), тетрасульфид(VI) железа(III)
Хим. формула Fe2(SО4)3
Рац. формула Fe2O12S3
Физические свойства
Состояние безводный — светло-жёлтый порошок
Молярная масса
Плотность

(безв.) 3.097 г/см³


(пентагидрат) 1.898


(нонагидрат) 2.1 г/см³
Термические свойства
Т. плав.

(безв.) 480 °C (с разл.)


(нонагидрат) 175 °C
600[1]
Мол. теплоёмк. 271,75 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −2580 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде (безв.) растворим, (нонагидрат) 81,5 г/100 мл
Растворимость в этаноле (нонагидрат) растворим
Классификация
Рег. номер CAS

10028-22-5


15244-10-7 (для всех гидратов с формулой Fe2(SО4)3·nН2О (где n=1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12)
PubChem 24826
Рег. номер EINECS 233-072-9
SMILES
InChI
RTECS NO8505000
ChEBI 53438
ChemSpider 23211 и 21493902
Безопасность
ЛД50 (крысы, орально) 500 мг/кг
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Сульфат железа(III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum, нем. Eisensulfat (oxyd) Ferrisulfat[2]) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — Fe2(SO4)3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}}}}.

Физические свойства

Безводный сульфат железа(III) — светло-желтые парамагнитные очень гигроскопичные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P21/m, параметры элементарной ячейки a = 0,8296 нм, b = 0,8515 нм, c = 1,160 нм, β = 90,5°, Z = 4. Есть данные, что безводный сульфат железа образовывает орторомбическую и гексагональную модификации. Растворим в воде, медленно растворяется в этаноле[уточнить].

Из воды кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe2(SO4)3·n H2O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 4, 3, 1. Наиболее изученный кристаллогидрат — нонагидрат сульфата железа(III) Fe2(SO4)3·9H2O — жёлтые гексагональные кристаллы, параметры элементарной ячейки a = 1,085 нм, c = 1,703 нм, Z = 4. Хорошо растворяется в воде (440 г на 100 г воды) и этаноле (абс.). В водных растворах сульфат железа(III) из-за гидролиза приобретает красно-коричневый цвет.

При нагревании нонагидрат превращается при 98 °C в тетрагидрат, при 125 °C — в моногидрат и при 175 °C — в безводный Fe2(SO4)3, который выше 600 °C разлагается на Fe2O3 и SO3.

Нахождение в природе

Минералогическая форма сульфата железа(III) — микасаит (англ. mikasaite), смешанный сульфат железа-алюминия. Его химическая формула — (Fe3+, Al3+)2(SO4)3. Этот минерал содержит безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще, например:

  • Кокимбит (англ. coquimbite) — Fe2(SO4)3·9H2O — нонагидрат — наиболее распространённая в природе форма.
Кристаллическая структура кокимбита

Все перечисленные выше природные гидраты железа на поверхности Земли нестабильны. Но их запасы постоянно пополняются благодаря окислению других минералов (в основном пирита и марказита).

Марс

Сульфат железа и ярозит были обнаружены двумя марсоходами: «Спирит» и «Оппортьюнити». Эти вещества являются признаком сильных окислительных условий на поверхности Марса. В мае 2009 года «Спирит» застрял, когда ехал по мягкому грунту планеты и наехал на залежи сульфата железа, скрытые под слоем обычного грунта[3]. Вследствие того, что сульфат железа имеет очень низкую плотность, марсоход застрял настолько глубоко, что часть его корпуса коснулась поверхности планеты.

Получение

В промышленности сульфат железа(III) получают прокаливанием пирита или марказита с NaCl на воздухе:

2FeS2+2NaCl+8O2⟶Fe2(SO4)3+Na2SO4+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+2NaCl+8O_{2}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Na_{2}SO_{4}+Cl_{2}}}}

или растворяют оксид железа(III) в серной кислоте:

Fe2O3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O}}}

В лабораторной практике сульфат железа(III) можно получить из гидроокиси железа(III):

2Fe(OH)3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O}}}

Препарат той же чистоты можно получить окислением сульфата железа(II) азотной кислотой:

2FeSO4+h3SO4+2HNO3⟶Fe2(SO4)3+2NO2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+H_{2}SO_{4}+2HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NO_{2}+2H_{2}O}}}

также окисление можно провести кислородом или оксидом серы:

12FeSO4+3O2⟶4Fe2(SO4)3+2Fe2O3{\displaystyle {\mathsf {12FeSO_{4}+3O_{2}\longrightarrow 4Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}}}}
2FeSO4+2SO3⟶Fe2(SO4)3+SO2{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+2SO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+SO_{2}}}}

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют сульфид железа до сульфата железа(III):

2FeS+h3SO4+18HNO3⟶Fe2(SO4)3+18NO2↑+10h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS+H_{2}SO_{4}+18HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+18NO_{2}\uparrow +10H_{2}O}}}

Дисульфид железа можно окислить концентрированной серной кислотой:

2FeS2+14h3SO4⟶Fe2(SO4)3+15SO2↑+14h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+14H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+15SO_{2}\uparrow +14H_{2}O}}}

Сульфат-аммоний железа(II) (соль Мора) также можно окислить дихроматом калия. Вследствие данной реакции выделятся сразу четыре сульфата — железа(III), хрома(III), аммония и калия, и вода:

6Fe(Nh5)2(SO4)2+7h3SO4+K2Cr2O7⟶{\displaystyle {\mathsf {6Fe(NH_{4})_{2}(SO_{4})_{2}+7H_{2}SO_{4}+K_{2}Cr_{2}O_{7}\longrightarrow }}}
Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+6(Nh5)2SO4+K2SO4+7h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Cr_{2}(SO_{4})_{3}+6(NH_{4})_{2}SO_{4}+K_{2}SO_{4}+7H_{2}O}}}

Сульфат железа(III) можно получить как один из продуктов термического разложения сульфата железа(II):

6FeSO4→ T Fe2(SO4)3+2Fe2O3+3SO2{\displaystyle {\mathsf {6FeSO_{4}{\xrightarrow {~T~}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}+3SO_{2}}}}

Ферраты с разбавленной серной кислотой восстанавливаются до сульфата железа(III):

4K2FeO4+10h3SO4→  2Fe2(SO4)3+3O2↑+4K2SO4+10h3O{\displaystyle {\mathsf {4K_{2}FeO_{4}+10H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {~~}}2Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3O_{2}\uparrow +4K_{2}SO_{4}+10H_{2}O}}}

При нагревании пентагидрата до температуры 70—175 °C получается безводный сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3⋅ 5h3O→70−175oCFe2(SO4)3+5h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}\cdot \ 5H_{2}O{\xrightarrow {70-175^{o}C}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+5H_{2}O}}}

Сульфат железа(II) можно окислить триоксидом ксенона:

XeO3+3h3SO4+6FeSO4⟶3Fe2(SO4)3+Xe↑ +3h3O{\displaystyle {\mathsf {XeO_{3}+3H_{2}SO_{4}+6FeSO_{4}\longrightarrow 3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Xe\uparrow \ +3H_{2}O}}}

Химические свойства

Сульфат железа(III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Fe[(h3O)6]3++h3O⇄Fe[(h3O)5(OH)]2++h4O+;      pK=2,17{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{6}]^{3+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,17}}}
Fe[(h3O)5(OH)]2++h3O⇄Fe[(h3O)4(OH)2]++h4O+;      pK=3,26{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{4}(OH)_{2}]^{+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=3,26}}}
[2Fe(h3O)6]3++2h3O⇄[Fe2(h3O)8(OH)2]4++2h4O+;      pK=2,91{\displaystyle {\mathsf {[2Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}+2H_{2}O\rightleftarrows [Fe_{2}(H_{2}O)_{8}(OH)_{2}]^{4+}+2H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,91}}}

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+2h3O→100oC2FeSO4(OH)↓+h3SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{2}O{\xrightarrow {100^{o}C}}2FeSO_{4}(OH)\downarrow +H_{2}SO_{4}}}}

Безводный сульфат железа(III) при нагревании разлагается:

Fe2(SO4)3→500−700oCFe2O3+3SO3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {500-700^{o}C}}Fe_{2}O_{3}+3SO_{3}}}}
2Fe2(SO4)3→900−1000oC2Fe2O3+6SO2+3O2{\displaystyle {\mathsf {2Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {900-1000^{o}C}}2Fe_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}}

Растворы щелочей разлагают сульфат железа(III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Fe2(SO4)3+2NaOH⟶2FeSO4(OH)↓+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaOH\longrightarrow 2FeSO_{4}(OH)\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}
Fe2(SO4)3+6NaOH⟶2FeO(OH)↓+3Na2SO4+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6NaOH\longrightarrow 2FeO(OH)\downarrow +3Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа(III) и железа(II), то в результате получится сложный оксид железа:

Fe2(SO4)3+FeSO4+8NaOH⟶Fe3O4↓+4Na2SO4+4h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+FeSO_{4}+8NaOH\longrightarrow Fe_{3}O_{4}\downarrow +4Na_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}}

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+Fe⟶3FeSO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Fe\longrightarrow 3FeSO_{4}}}}

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа(III):

CuS+Fe2(SO4)3⟶2FeSO4+CuSO4+S{\displaystyle {\mathsf {CuS+Fe_{2}(SO_{4})_{3}\longrightarrow 2FeSO_{4}+CuSO_{4}+S}}}

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа(III) (гетерозит):

Fe2(SO4)3+2Nah3PO4⟶Na2SO4+2h3SO4+2FePO4↓{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaH_{2}PO_{4}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+2H_{2}SO_{4}+2FePO_{4}\downarrow }}}

Использование

  • Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд.
  • Как коагулянт при очистке сточных вод, коммунальных и промышленных стоков.
  • Как протрава при окраске тканей.
  • При дублении кожи.
  • Для декапирования нержавеющих аустенитных сталей, сплавов золота с алюминием.
  • Как флотационный регулятор для уменьшения плавучести руд.
  • В медицине используется в качестве вяжущего и кровоостанавливающего средства.
  • В химической промышленности как окислитель и катализатор.

См. также

Примечания

Литература

  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.

wiki2.red

Сульфат железа(III) — Википедия. Что такое Сульфат железа(III)

Сульфат железа(III)
[{\displaystyle {\mathsf {\Biggl [}}} ]2[{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{2}}}{\mathsf {\Biggl [}}} ]3{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{3}}}}
Общие
Систематическое
наименование
сульфат железа(III)
Традиционные названия сернокислое железо(III), тетрасульфид(VI) железа(III)
Хим. формула Fe2(SО4)3
Рац. формула Fe2O12S3
Физические свойства
Состояние безводный — светло-жёлтый порошок
Молярная масса
Плотность

(безв.) 3.097 г/см³


(пентагидрат) 1.898


(нонагидрат) 2.1 г/см³
Термические свойства
Т. плав.

(безв.) 480 °C (с разл.)


(нонагидрат) 175 °C
600[1]
Мол. теплоёмк. 271,75 Дж/(моль·К)
Энтальпия образования −2580 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость в воде (безв.) растворим, (нонагидрат) 81,5 г/100 мл
Растворимость в этаноле (нонагидрат) растворим
Классификация
Рег. номер CAS

10028-22-5


15244-10-7 (для всех гидратов с формулой Fe2(SО4)3·nН2О (где n=1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12)
PubChem 24826
Рег. номер EINECS 233-072-9
SMILES
InChI
RTECS NO8505000
ChEBI 53438
ChemSpider 23211 и 21493902
Безопасность
ЛД50 (крысы, орально) 500 мг/кг
Токсичность
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Сульфат железа(III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum, нем. Eisensulfat (oxyd) Ferrisulfat[2]) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — Fe2(SO4)3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}}}}.

Физические свойства

Безводный сульфат железа(III) — светло-желтые парамагнитные очень гигроскопичные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P21/m, параметры элементарной ячейки a = 0,8296 нм, b = 0,8515 нм, c = 1,160 нм, β = 90,5°, Z = 4. Есть данные, что безводный сульфат железа образовывает орторомбическую и гексагональную модификации. Растворим в воде, медленно растворяется в этаноле[уточнить].

Из воды кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe2(SO4)3·n H2O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 4, 3, 1. Наиболее изученный кристаллогидрат — нонагидрат сульфата железа(III) Fe2(SO4)3·9H2O — жёлтые гексагональные кристаллы, параметры элементарной ячейки a = 1,085 нм, c = 1,703 нм, Z = 4. Хорошо растворяется в воде (440 г на 100 г воды) и этаноле (абс.). В водных растворах сульфат железа(III) из-за гидролиза приобретает красно-коричневый цвет.

При нагревании нонагидрат превращается при 98 °C в тетрагидрат, при 125 °C — в моногидрат и при 175 °C — в безводный Fe2(SO4)3, который выше 600 °C разлагается на Fe2O3 и SO3.

Нахождение в природе

Минералогическая форма сульфата железа(III) — микасаит (англ. mikasaite), смешанный сульфат железа-алюминия. Его химическая формула — (Fe3+, Al3+)2(SO4)3. Этот минерал содержит безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще, например:

  • Кокимбит (англ. coquimbite) — Fe2(SO4)3·9H2O — нонагидрат — наиболее распространённая в природе форма.
Кристаллическая структура кокимбита

Все перечисленные выше природные гидраты железа на поверхности Земли нестабильны. Но их запасы постоянно пополняются благодаря окислению других минералов (в основном пирита и марказита).

Марс

Сульфат железа и ярозит были обнаружены двумя марсоходами: «Спирит» и «Оппортьюнити». Эти вещества являются признаком сильных окислительных условий на поверхности Марса. В мае 2009 года «Спирит» застрял, когда ехал по мягкому грунту планеты и наехал на залежи сульфата железа, скрытые под слоем обычного грунта[3]. Вследствие того, что сульфат железа имеет очень низкую плотность, марсоход застрял настолько глубоко, что часть его корпуса коснулась поверхности планеты.

Получение

В промышленности сульфат железа(III) получают прокаливанием пирита или марказита с NaCl на воздухе:

2FeS2+2NaCl+8O2⟶Fe2(SO4)3+Na2SO4+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+2NaCl+8O_{2}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Na_{2}SO_{4}+Cl_{2}}}}

или растворяют оксид железа(III) в серной кислоте:

Fe2O3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O}}}

В лабораторной практике сульфат железа(III) можно получить из гидроокиси железа(III):

2Fe(OH)3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O}}}

Препарат той же чистоты можно получить окислением сульфата железа(II) азотной кислотой:

2FeSO4+h3SO4+2HNO3⟶Fe2(SO4)3+2NO2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+H_{2}SO_{4}+2HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NO_{2}+2H_{2}O}}}

также окисление можно провести кислородом или оксидом серы:

12FeSO4+3O2⟶4Fe2(SO4)3+2Fe2O3{\displaystyle {\mathsf {12FeSO_{4}+3O_{2}\longrightarrow 4Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}}}}
2FeSO4+2SO3⟶Fe2(SO4)3+SO2{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+2SO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+SO_{2}}}}

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют сульфид железа до сульфата железа(III):

2FeS+h3SO4+18HNO3⟶Fe2(SO4)3+18NO2↑+10h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS+H_{2}SO_{4}+18HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+18NO_{2}\uparrow +10H_{2}O}}}

Дисульфид железа можно окислить концентрированной серной кислотой:

2FeS2+14h3SO4⟶Fe2(SO4)3+15SO2↑+14h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+14H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+15SO_{2}\uparrow +14H_{2}O}}}

Сульфат-аммоний железа(II) (соль Мора) также можно окислить дихроматом калия. Вследствие данной реакции выделятся сразу четыре сульфата — железа(III), хрома(III), аммония и калия, и вода:

6Fe(Nh5)2(SO4)2+7h3SO4+K2Cr2O7⟶{\displaystyle {\mathsf {6Fe(NH_{4})_{2}(SO_{4})_{2}+7H_{2}SO_{4}+K_{2}Cr_{2}O_{7}\longrightarrow }}}
Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+6(Nh5)2SO4+K2SO4+7h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Cr_{2}(SO_{4})_{3}+6(NH_{4})_{2}SO_{4}+K_{2}SO_{4}+7H_{2}O}}}

Сульфат железа(III) можно получить как один из продуктов термического разложения сульфата железа(II):

6FeSO4→ T Fe2(SO4)3+2Fe2O3+3SO2{\displaystyle {\mathsf {6FeSO_{4}{\xrightarrow {~T~}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}+3SO_{2}}}}

Ферраты с разбавленной серной кислотой восстанавливаются до сульфата железа(III):

4K2FeO4+10h3SO4→  2Fe2(SO4)3+3O2↑+4K2SO4+10h3O{\displaystyle {\mathsf {4K_{2}FeO_{4}+10H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {~~}}2Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3O_{2}\uparrow +4K_{2}SO_{4}+10H_{2}O}}}

При нагревании пентагидрата до температуры 70—175 °C получается безводный сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3⋅ 5h3O→70−175oCFe2(SO4)3+5h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}\cdot \ 5H_{2}O{\xrightarrow {70-175^{o}C}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+5H_{2}O}}}

Сульфат железа(II) можно окислить триоксидом ксенона:

XeO3+3h3SO4+6FeSO4⟶3Fe2(SO4)3+Xe↑ +3h3O{\displaystyle {\mathsf {XeO_{3}+3H_{2}SO_{4}+6FeSO_{4}\longrightarrow 3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Xe\uparrow \ +3H_{2}O}}}

Химические свойства

Сульфат железа(III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Fe[(h3O)6]3++h3O⇄Fe[(h3O)5(OH)]2++h4O+;      pK=2,17{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{6}]^{3+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,17}}}
Fe[(h3O)5(OH)]2++h3O⇄Fe[(h3O)4(OH)2]++h4O+;      pK=3,26{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{4}(OH)_{2}]^{+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=3,26}}}
[2Fe(h3O)6]3++2h3O⇄[Fe2(h3O)8(OH)2]4++2h4O+;      pK=2,91{\displaystyle {\mathsf {[2Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}+2H_{2}O\rightleftarrows [Fe_{2}(H_{2}O)_{8}(OH)_{2}]^{4+}+2H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,91}}}

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+2h3O→100oC2FeSO4(OH)↓+h3SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{2}O{\xrightarrow {100^{o}C}}2FeSO_{4}(OH)\downarrow +H_{2}SO_{4}}}}

Безводный сульфат железа(III) при нагревании разлагается:

Fe2(SO4)3→500−700oCFe2O3+3SO3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {500-700^{o}C}}Fe_{2}O_{3}+3SO_{3}}}}
2Fe2(SO4)3→900−1000oC2Fe2O3+6SO2+3O2{\displaystyle {\mathsf {2Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {900-1000^{o}C}}2Fe_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}}

Растворы щелочей разлагают сульфат железа(III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Fe2(SO4)3+2NaOH⟶2FeSO4(OH)↓+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaOH\longrightarrow 2FeSO_{4}(OH)\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}
Fe2(SO4)3+6NaOH⟶2FeO(OH)↓+3Na2SO4+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6NaOH\longrightarrow 2FeO(OH)\downarrow +3Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа(III) и железа(II), то в результате получится сложный оксид железа:

Fe2(SO4)3+FeSO4+8NaOH⟶Fe3O4↓+4Na2SO4+4h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+FeSO_{4}+8NaOH\longrightarrow Fe_{3}O_{4}\downarrow +4Na_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}}

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+Fe⟶3FeSO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Fe\longrightarrow 3FeSO_{4}}}}

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа(III):

CuS+Fe2(SO4)3⟶2FeSO4+CuSO4+S{\displaystyle {\mathsf {CuS+Fe_{2}(SO_{4})_{3}\longrightarrow 2FeSO_{4}+CuSO_{4}+S}}}

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа(III) (гетерозит):

Fe2(SO4)3+2Nah3PO4⟶Na2SO4+2h3SO4+2FePO4↓{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaH_{2}PO_{4}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+2H_{2}SO_{4}+2FePO_{4}\downarrow }}}

Использование

  • Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд.
  • Как коагулянт при очистке сточных вод, коммунальных и промышленных стоков.
  • Как протрава при окраске тканей.
  • При дублении кожи.
  • Для декапирования нержавеющих аустенитных сталей, сплавов золота с алюминием.
  • Как флотационный регулятор для уменьшения плавучести руд.
  • В медицине используется в качестве вяжущего и кровоостанавливающего средства.
  • В химической промышленности как окислитель и катализатор.

См. также

Примечания

Литература

  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.

wiki.sc

Сульфат железа(III) — Википедия

Сульфат железа​(III)​
[{\displaystyle {\mathsf {\Biggl [}}} ]2[{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{2}}}{\mathsf {\Biggl [}}} ]3{\displaystyle {\mathsf {\!\ {\Biggr ]}_{3}}}}({{{картинка}}})
({{{изображение}}})
Систематическое
наименование
сульфат железа​(III)​
Традиционные названия сернокислое железо(III), тетрасульфид(VI) железа(III)
Хим. формула Fe2(SО4)3
Рац. формула Fe2O12S3
Состояние безводный — светло-жёлтый порошок
Молярная масса
Плотность

(безв.) 3.097 г/см³


(пентагидрат) 1.898


(нонагидрат) 2.1 г/см³
Температура
 • плавления

(безв.) 480 °C (с разл.)


(нонагидрат) 175 °C
 • разложения 600[1]
Мол. теплоёмк. 271,75 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования −2580 кДж/моль
Растворимость
 • в воде (безв.) растворим
(нонагидрат) 440 г/100 мл
 • в этаноле (нонагидрат) растворим
Рег. номер CAS

10028-22-5


15244-10-7 (для всех гидратов с формулой Fe2(SО4)3·nН2О (где n=1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12)
PubChem 24826
Рег. номер EINECS 233-072-9
SMILES
InChI
RTECS NO8505000
ChEBI 53438
ChemSpider 23211 и 21493902
ЛД50 (крысы, орально) 500 мг/кг
Пиктограммы ECB
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сульфат железа(III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — Fe2(SO4)3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}}}}.

Физические свойства

Безводный сульфат железа(III) — светло-жёлтые парамагнитные очень гигроскопичные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P21/m, параметры элементарной ячейки a = 0,8296 нм, b = 0,8515 нм, c = 1,160 нм, β = 90,5°, Z = 4. Есть данные, что безводный сульфат железа образовывает орторомбическую и гексагональную модификации. Растворим в воде, трудно растворим в этаноле[2].

Из воды кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe2(SO4)3·n H2O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 4, 3, 1. Наиболее изученный кристаллогидрат — нонагидрат сульфата железа(III) Fe2(SO4)3·9H2O — жёлтые гексагональные кристаллы, параметры элементарной ячейки a = 1,085 нм, c = 1,703 нм, Z = 4. Хорошо растворяется в воде (440 г на 100 г воды)[3]. В водных растворах сульфат железа(III) из-за гидролиза приобретает красно-коричневый цвет.

При нагревании нонагидрат превращается при 98 °C в тетрагидрат, при 125 °C — в моногидрат и при 175 °C — в безводный Fe2(SO4)3, который выше 600 °C разлагается на Fe2O3 и SO3.

Нахождение в природе

Минералогическая форма сульфата железа(III) — микасаит (англ. mikasaite), смешанный сульфат железа-алюминия. Его химическая формула — (Fe3+, Al3+)2(SO4)3. Этот минерал содержит безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще, например:

  • Кокимбит (англ. coquimbite) — Fe2(SO4)3·9H2O — нонагидрат — наиболее распространённая в природе форма.
Кристаллическая структура кокимбита

Все перечисленные выше природные гидраты железа на поверхности Земли нестабильны. Но их запасы постоянно пополняются благодаря окислению других минералов (в основном пирита и марказита).

Марс

Сульфат железа и ярозит были обнаружены двумя марсоходами: «Спирит» и «Оппортьюнити». Эти вещества являются признаком сильных окислительных условий на поверхности Марса. В мае 2009 года «Спирит» застрял, когда ехал по мягкому грунту планеты и наехал на залежи сульфата железа, скрытые под слоем обычного грунта[4]. Вследствие того, что сульфат железа имеет очень низкую плотность, марсоход застрял настолько глубоко, что часть его корпуса коснулась поверхности планеты.

Получение

В промышленности сульфат железа(III) получают прокаливанием пирита или марказита с NaCl на воздухе:

2FeS2+2NaCl+8O2⟶Fe2(SO4)3+Na2SO4+Cl2{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+2NaCl+8O_{2}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Na_{2}SO_{4}+Cl_{2}}}}

или растворяют оксид железа(III) в серной кислоте:

Fe2O3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+3h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O}}}

В лабораторной практике сульфат железа(III) можно получить из гидроокиси железа(III):

2Fe(OH)3+3h3SO4⟶Fe2(SO4)3+6h3O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O}}}

Препарат той же чистоты можно получить окислением сульфата железа(II) азотной кислотой:

2FeSO4+h3SO4+2HNO3⟶Fe2(SO4)3+2NO2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+H_{2}SO_{4}+2HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NO_{2}+2H_{2}O}}}

также окисление можно провести кислородом или оксидом серы:

12FeSO4+3O2⟶4Fe2(SO4)3+2Fe2O3{\displaystyle {\mathsf {12FeSO_{4}+3O_{2}\longrightarrow 4Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}}}}
2FeSO4+2SO3⟶Fe2(SO4)3+SO2{\displaystyle {\mathsf {2FeSO_{4}+2SO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+SO_{2}}}}

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют сульфид железа до сульфата железа(III):

2FeS+h3SO4+18HNO3⟶Fe2(SO4)3+18NO2↑+10h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS+H_{2}SO_{4}+18HNO_{3}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+18NO_{2}\uparrow +10H_{2}O}}}

Дисульфид железа можно окислить концентрированной серной кислотой:

2FeS2+14h3SO4⟶Fe2(SO4)3+15SO2↑+14h3O{\displaystyle {\mathsf {2FeS_{2}+14H_{2}SO_{4}\longrightarrow Fe_{2}(SO_{4})_{3}+15SO_{2}\uparrow +14H_{2}O}}}

Сульфат-аммоний железа(II) (соль Мора) также можно окислить дихроматом калия. Вследствие данной реакции выделятся сразу четыре сульфата — железа(III), хрома(III), аммония и калия, и вода:

6Fe(Nh5)2(SO4)2+7h3SO4+K2Cr2O7⟶{\displaystyle {\mathsf {6Fe(NH_{4})_{2}(SO_{4})_{2}+7H_{2}SO_{4}+K_{2}Cr_{2}O_{7}\longrightarrow }}}
Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+6(Nh5)2SO4+K2SO4+7h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Cr_{2}(SO_{4})_{3}+6(NH_{4})_{2}SO_{4}+K_{2}SO_{4}+7H_{2}O}}}

Сульфат железа(III) можно получить как один из продуктов термического разложения сульфата железа(II):

6FeSO4→ T Fe2(SO4)3+2Fe2O3+3SO2{\displaystyle {\mathsf {6FeSO_{4}{\xrightarrow {~T~}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2Fe_{2}O_{3}+3SO_{2}}}}

Ферраты с разбавленной серной кислотой восстанавливаются до сульфата железа(III):

4K2FeO4+10h3SO4→  2Fe2(SO4)3+3O2↑+4K2SO4+10h3O{\displaystyle {\mathsf {4K_{2}FeO_{4}+10H_{2}SO_{4}{\xrightarrow {~~}}2Fe_{2}(SO_{4})_{3}+3O_{2}\uparrow +4K_{2}SO_{4}+10H_{2}O}}}

При нагревании пентагидрата до температуры 70—175 °C получается безводный сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3⋅ 5h3O→70−175oCFe2(SO4)3+5h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}\cdot \ 5H_{2}O{\xrightarrow {70-175^{o}C}}Fe_{2}(SO_{4})_{3}+5H_{2}O}}}

Сульфат железа(II) можно окислить триоксидом ксенона:

XeO3+3h3SO4+6FeSO4⟶3Fe2(SO4)3+Xe↑ +3h3O{\displaystyle {\mathsf {XeO_{3}+3H_{2}SO_{4}+6FeSO_{4}\longrightarrow 3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Xe\uparrow \ +3H_{2}O}}}

Химические свойства

Сульфат железа(III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Fe[(h3O)6]3++h3O⇄Fe[(h3O)5(OH)]2++h4O+;      pK=2,17{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{6}]^{3+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,17}}}
Fe[(h3O)5(OH)]2++h3O⇄Fe[(h3O)4(OH)2]++h4O+;      pK=3,26{\displaystyle {\mathsf {Fe[(H_{2}O)_{5}(OH)]^{2+}+H_{2}O\rightleftarrows Fe[(H_{2}O)_{4}(OH)_{2}]^{+}+H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=3,26}}}
[2Fe(h3O)6]3++2h3O⇄[Fe2(h3O)8(OH)2]4++2h4O+;      pK=2,91{\displaystyle {\mathsf {[2Fe(H_{2}O)_{6}]^{3+}+2H_{2}O\rightleftarrows [Fe_{2}(H_{2}O)_{8}(OH)_{2}]^{4+}+2H_{3}O^{+};~~~~~~p{\mathit {K}}=2,91}}}

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+2h3O→100oC2FeSO4(OH)↓+h3SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2H_{2}O{\xrightarrow {100^{o}C}}2FeSO_{4}(OH)\downarrow +H_{2}SO_{4}}}}

Безводный сульфат железа(III) при нагревании разлагается:

Fe2(SO4)3→500−700oCFe2O3+3SO3{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {500-700^{o}C}}Fe_{2}O_{3}+3SO_{3}}}}
2Fe2(SO4)3→900−1000oC2Fe2O3+6SO2+3O2{\displaystyle {\mathsf {2Fe_{2}(SO_{4})_{3}{\xrightarrow {900-1000^{o}C}}2Fe_{2}O_{3}+6SO_{2}+3O_{2}}}}

Растворы щелочей разлагают сульфат железа(III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Fe2(SO4)3+2NaOH⟶2FeSO4(OH)↓+Na2SO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaOH\longrightarrow 2FeSO_{4}(OH)\downarrow +Na_{2}SO_{4}}}}
Fe2(SO4)3+6NaOH⟶2FeO(OH)↓+3Na2SO4+2h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6NaOH\longrightarrow 2FeO(OH)\downarrow +3Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа(III) и железа(II), то в результате получится сложный оксид железа:

Fe2(SO4)3+FeSO4+8NaOH⟶Fe3O4↓+4Na2SO4+4h3O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+FeSO_{4}+8NaOH\longrightarrow Fe_{3}O_{4}\downarrow +4Na_{2}SO_{4}+4H_{2}O}}}

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа(III):

Fe2(SO4)3+Fe⟶3FeSO4{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+Fe\longrightarrow 3FeSO_{4}}}}

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа(III):

CuS+Fe2(SO4)3⟶2FeSO4+CuSO4+S{\displaystyle {\mathsf {CuS+Fe_{2}(SO_{4})_{3}\longrightarrow 2FeSO_{4}+CuSO_{4}+S}}}

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа(III) (гетерозит):

Fe2(SO4)3+2Nah3PO4⟶Na2SO4+2h3SO4+2FePO4↓{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}+2NaH_{2}PO_{4}\longrightarrow Na_{2}SO_{4}+2H_{2}SO_{4}+2FePO_{4}\downarrow }}}

Использование

  • Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд.
  • Как коагулянт при очистке сточных вод, коммунальных и промышленных стоков.
  • Как протрава при окраске тканей.
  • При дублении кожи.
  • Для декапирования нержавеющих аустенитных сталей, сплавов золота с алюминием.
  • Как флотационный регулятор для уменьшения плавучести руд.
  • В медицине используется в качестве вяжущего и кровоостанавливающего средства.
  • В химической промышленности как окислитель и катализатор.

См. также

Примечания

Литература

  • Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
  • Рипан Р., Четяну И. Неорганическая химия. Химия металлов. — М.: Мир, 1972. — Т. 2. — 871 с.
  • Кнунянц И.Л. Краткая химическая энциклопедия. — М.: Рипол Классик, 2013. — 548 с.

wiki.monavista.ru

Сульфат железа(II) - это... Что такое Сульфат железа(II)?

Сульфат железа(II), железный купорос, FeSO4 — соль серной кислоты и 2-валентного железа. Твёрдость — 2.

В химии железным купоросом называют кристаллогидрат сульфата железа(II). Кристаллы светло-зелёного цвета. Применяется в текстильной промышленности, в сельском хозяйстве как фунгицид, для приготовления минеральных красок.

Природный аналог — минерал мелантерит; в природе встречается в кристаллах моноклиноэдрической системы, зелёно-жёлтого цвета, в виде примазок или натёков.

Свойства

Сульфат 2-валентного железа выделяется при температурах от 1,82 °C до 56,8 °C из водных растворов в виде светло-зелёных кристаллов кристаллогидрата FeSO4 · 7H2О, который называется в технике железным купоросом. В 100 г воды растворяется: 26,6 г безводного FeSO4 при 20 °C и 54,4 г при 56 °C.

Растворы сульфата железа(II) под действием кислорода воздуха постепенно окисляются, переходя в сульфат железа (III):

При нагревании свыше 480 °C разлагается:

Получение

Железный купорос можно приготовить действием разбавленной серной кислоты на железный лом, обрезки кровельного железа и т. д. В промышленности его получают как побочный продукт при травлении железных листов, проволоки, удалении окалины и др. разбавленной H2SO4.

Другой способ — окислительный обжиг пирита:

Применение

Применяют в производстве чернил, в красильном деле (для окраски шерсти в чёрный цвет), для консервирования дерева.

В медицине используется в качестве лекарственного средства для лечения и профилактики железодефицитной анемии. В России зарегистрирован под торговыми марками «Гемофер пролонгатум», «Тардиферон», а также «Сорбифер Дурулес» и «Ферроплекс» (в двух последних в качестве антиоксиданта добавляется аскорбиновая кислота).

См. также

  Препараты железа (B03A)
Пероральные препараты
двухвалентного железа
Железа глицин сульфат* • Железа фумарат • Железа глюконат* • Железа карбонат* • Железа хлорид • Железа сукцинат* • Железа сульфат • Железа тартрат* • Железа аспартат* • Железа аскорбат* • Железа йодид*
Пероральные препараты
трёхвалентного железа
Железа натрия цитрат* • Железа гидроксид сахарозный комплекс • Натрия феределат* • Железа гидроксид* • Железа гидроксид полимальтозат • Железа цитрат* • Железа сульфат-хондроитина комплекс* • Железа ацетил трансферрин* • Железа протеинсукцинилат
Парентеральные препараты
трёхвалентного железа
Железа гидроксид полимальтозат • Железа гидроксид сахарозный комплекс • Железа сорбитол-лимонной кислоты комплекс* • Железа сорбитол-глюконовой кислоты комплекс* • Железа гидроксид декстран • Железа-натрия глюконат комплекс*
Препараты железа в комбинации
с фолиевой кислотой
Препараты железа в комбинации с аминокислотами и фолиевой кислотой • Железа фумарат в комбинации с фолиевой кислотой • Железа сульфат в комбинации с фолиевой кислотой • Железа гидроксид полимальтозат в комбинации с фолиевой кислотой*
Препараты железа в комбинациях
с другими препаратами
Препараты железа в комбинациях с цианокобаламином и фолиевой кислотой • Препараты железа в комбинациях с поливитаминами и фолиевой кислотой • Препараты железа в комбинациях с поливитаминами • Препараты железа в комбинациях с поливитаминами и минеральными веществами
* — препарат не зарегистрирован в России

dal.academic.ru


Смотрите также

Серозометра: Лечение Народными Средствами

Серозометра: причины возникновения, симптомы и лечение Патологическое скопление в полости матки жидкости — серозометра, довольно серьезный симптом. Промедление… Подробнее...
Палец

Щелкающий Палец: Лечение Народными Средствами

Какие существуют способы избавления от щелкающих суставов Когда палец (или даже несколько) заклинивает во время сгибания или раздается непривычное щелканье, то… Подробнее...
Простатит

Затрудненное Мочеиспускание У Мужчин: Лечение Народными Средствами

Из-за чего возникает затрудненное мочеиспускание у мужчин Проблемы с мочеиспусканием у мужчин встречаются достаточно часто, причем даже в молодом возрасте, но… Подробнее...