DZELZS (III) HLORĪDS: STRUKTŪRA, ĪPAŠĪBAS, RAŽOŠANA, LIETOJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Dzelzs hlorīds (III) ir neorganisks savienojums, kas sastāv no šādiem elementiem: dzelzs (Fe) un hlora (Cl). Tās ķīmiskā formula ir FeCl ₃ . Tā ir kristāliska cieta viela, kuras krāsa var būt no oranžas līdz melni brūnai.

FeCl ₃ viegli izšķīst ūdenī, veidojot skābus ūdens šķīdumus, kuros, paaugstinot pH, padarot tos sārmākus, var veidoties dzelzs oksīda cieta viela.

Dzelzs (III) hlorīds vai cietais FeCl ₃ dzelzs hlorīds . Егор Осин / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Avots: Wikimedia Commons.

Dzelzs (III) hlorīdu izmanto, lai no komunālajiem vai rūpnieciskajiem atkritumiem novadītu ūdeni piesārņojošās daļiņas. Mēdz teikt, ka tas ļauj noņemt dažus parazītus un kalpo, lai apturētu asiņu zaudēšanu no dzīvnieku brūcēm un to dziedināšanu.

To izmanto vara (II) iegūšanai no vara sulfīda rūdām. To izmanto arī dažādās ķīmiskās reakcijās un analīzēs bioloģiskajās un ķīmiskajās laboratorijās. Piemēram, to izmanto, lai noteiktu savienojumus, piemēram, fenolus eļļās, kuras iegūst no augiem. To izmanto elektroniskajās shēmās, ādas miecēšanā un fotogrāfijā.

Tā kā FeCl _{3 ir} skābs savienojums, tas ir kodīgs ādai un gļotādām. Jāizvairās no šī savienojuma putekļu ieelpošanas. To nedrīkst izmest vidē.

Uzbūve

Dzelzs (III) hlorīds vai FeCl ₃ dzelzs hlorīds ir jonu savienojums un sastāv no vienas Fe ³⁺ dzelzs jonu un trīs Cl ^- hlorīda jonus . Dzelzs oksidācijas stāvoklī ir +3, un katram hloram ir -1 valence.

Dzelzs (III) hlorīds vai dzelzs hlorīds. Autors: Marilú Stea.

Nomenklatūra

• Dzelzs (III) hlorīds
• Dzelzs hlorīds
• Dzelzs trihlorīds
• Dzelzs muriate

Īpašības

Fiziskais stāvoklis

Oranžas vai melnbrūnas kristāliskas cietas vielas.

Dzelzs hlorīds FeCl _3, bezūdens (bez ūdens). Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Avots: Wikimedia Commons.

Molekulārais svars

Bezūdens FeCl ₃ = 162,2 g / mol

Kušanas punkts

Bezūdens FeCl ₃ = 304 ºC

Heksahidrāts FeCl _{3 •} 6H ₂ O = 37 ° C

Vārīšanās punkts

Bezūdens FeCl ₃ = aptuveni 316 ºC

FeCl _{3 •} 6H ₂ O heksahidrāts = 280–285 ° C

Blīvums

Bezūdens FeCl ₃ = 2.90 g / cm ³ pie 25 ° C

Šķīdība

Ļoti labi šķīst ūdenī: 74,4 g / 100 g ūdens 0 ° C temperatūrā; 535,7 g / 100 g ūdens 100 ° C temperatūrā. Ļoti labi šķīst acetonā, etanolā, ēterī un metanolā. Vāji šķīst nepolāros šķīdinātājos, tādos kā benzols un heksāns.

pH

Tā ūdens šķīdumi ir ļoti skābi. 0,1 mol FeCl ₃ šķīduma uz litru ūdens pH ir 2,0.

Ķīmiskās īpašības

Kad FeCl ₃ izšķīst ūdenī, tas hidrolizējas; tas ir, tas sadalās savos Fe ³⁺ un 3 Cl ^- jonos . Fe ³⁺ veido hexa-dzelzs jonu ³⁺ , bet šī ir apvienots ar OH ^- ions no ūdens, veidojot jauktu sugu un atbrīvojot H ⁺ protoniem .

Šī iemesla dēļ to šķīdumi ir skābi. Ja paaugstina pH, šīs sugas veido želeju un visbeidzot veidojas hidratēta dzelzs oksīda Fe ₂ O _{3 •} nH ₂ O nogulsnes vai cietas vielas .

Dzelzs (III) hlorīda kristāli ir higroskopiski, tas ir, tie absorbē ūdeni no apkārtējās vides. Mitrs tas ir kodīgs alumīnijam un daudziem metāliem.

FeCl ₃ šķīdumi var būt ļoti skābi un kodīgi, jo tie satur HCl. Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Avots: Wikimedia Commons.

FeCl ₃ ūdens šķīdumi ir izteikti skābi un kodīgi vairumam metālu. Viņiem ir vāja sālsskābes HCl smaka. Sildot līdz sadalīšanās brīdim, FeCl ₃ izdala ļoti toksiskas HCl gāzes.

Iegūšana

Dzelzs (III) hlorīdu iegūst tiešā dzelzs hlorēšanā, reaģējot ar sausu hloru (Cl ₂ ) ar dzelzs lūžņiem (Fe) 500–700 ° C temperatūrā.

Reakcija tiek veikta skābju izturīgā reaktorā. Pirmais solis ir izkausēt maisījumu dzelzs (III) hlorīdu (FeCl ₃ ) un kālija hlorīdu (KCl) pie 600 ° C.

FeCl ₃ jāsagatavo īpaši skābju izturīgos traukos, piemēram, nerūsējošā tērauda. Autors: Johannes Plenio. Avots: Pixabay.

Tad scrap dzelzs (Fe) šķīdina minēto ekstrudēto maisījumā, kurā dzelzs reaģē ar FeCl _3. un kļūst dzelzs hlorīdu (FeCl ₂ ).

Fe + 2 FeCl ₃ → 3 FeCl ₂

Tad FeCl ₂ reaģē ar hlors Cl ₂ veidojot FeCl ₃ , kas sublimācija (iet tieši no cietas vielas gāzveida stāvoklī) un tiek savākti īpašos kondensācijas kamerās.

2 FeCl ₂ + Cl ₂ → 2 FeCl ₃

Dzelzs sulfāta FeSO ₄ var arī reaģēja ar hlora Cl ₂ .

FeCl _{3 •} 6H ₂ O heksahidrātu var iegūt, iztvaicējot Fe ³⁺ un Cl ^- jonu ūdens šķīdumu tvaika vannā.

Klātbūtne dabā

Dzelzs hlorīds vai dzelzs (III) hlorīds dabā ir atrodams minerālu molizīta formā, kas atrodams aktīvo vulkānu lavā. Starp vulkāniem, kur to var atrast, ir Vezuva kalns.

FeCl ₃ ir daļa no minerālu molysite, kas atrodas aktīvajos vulkānos. Autors: Skeeze. Avots: Pixabay.

Lietojumprogrammas

Notekūdeņu attīrīšanā

Dzelzs hlorīdu izmanto sadzīves vai rūpniecības notekūdeņu attīrīšanai, ķīmiski nogulsnējot.

Tas darbojas kā koagulants, kas veicina vairāku daļiņu apvienošanos savā starpā, tādā veidā veidojas konglomerāti vai lielākas daļiņas, kurām ir tendence flokulēties vai nogulsnēties (pēc sava svara noiet uz apstrādājamā ūdens dibena).

FeCl ₃ izmanto, lai kopienas vai nozares atdalītu nevēlamus materiālus no notekūdeņiem. Autors: 后 园 卓. Avots: Pixabay.

Tādā veidā tiek atbalstīta cietvielu atdalīšana no ūdens, un tajā nav nevēlamu materiālu.

Šis ārstēšanas veids var atvieglot parazītu, piemēram, vienšūņu, noņemšanu, kas ir mikroorganismi, ko veido viena šūna, piemēram, amebijas, un kas izraisa slimības.

Šī iemesla dēļ FeCl ₃ izmanto arī ūdens attīrīšanai.

Veterinārās ārstnieciskās procedūrās

Dzelzs (III) hlorīds tiek izmantots, lai dziedinātu dzīvnieku brūces.

Tas kalpo kā vietējs savelkošs līdzeklis (var ievilkt audus un darbojas kā pretiekaisuma un dziedinošs līdzeklis) un hemostatisks (aptur asiņošanu vai asins zudumu).

To lieto pulverī, lai apturētu asins zudumu vai kad liellopiem ir nogriezti ragi. To lieto arī šķīduma veidā, lai apturētu asiņošanu, kad tiek sagriezti nagi vai noņemtas kārpas.

FeCl ₃ lieto pulverī, kas tiek uzklāts uz nogrieztajiem govju ragiem, lai novērstu infekciju. Autors: JacLou DL. Avots: Pixabay.

To lieto arī faringīta (rīkles iekaisuma) vai stomatīta (mutes gļotādas iekaisuma) ārstēšanai un dažu putnu asinīs hemoglobīna līmeņa paaugstināšanai.

Metālu ieguvē

Dzelzs (III) hlorīdu vai dzelzs (III) hlorīdu FeCl ₃ izmanto vara (II) iegūšanai no vara rūdas, kas satur vara sulfīdus.

Tā ir oksidatīva metode, kas ir piemērota, lai izvairītos no toksiskas gāzes sēra dioksīda (SO ₂ ) izdalīšanās , jo šī sēra vietā rodas S (S). Šķīdumus ražo ar augstu FeCl ₂ , FeCl ₃ , CuCl ₂ un citu metālu hlorīdu koncentrāciju.

4 FeCl ₃ + Cu ₂ S ⇔ 4 FeCl ₂ + 2 CuCl ₂ + S ↓

Kā ķīmiskais un bioloģiskais laboratorijas reaģents

Starp daudzajiem tā pielietojumiem ķīmijā tas kalpo, lai norādītu uz fenola –OH grupas (tas ir, –OH grupas, kas piestiprināta pie benzola gredzena) klātbūtni.

Savienojums analizējamā izšķīdina etanolā un dažus pilienus FeCl ₃ tiek atjaunots šķīduma . Kad savienojumam ir -OH grupa, kas piesaistīta benzola gredzenam (tas ir, tas ir fenols), veidojas zilgani zaļa krāsa.

Šis tests ļauj analizēt fenolu klātbūtni augu ekstraktos.

FeCl ₃ fenolu klātbūtnē iegūst zilgani zaļu krāsu. Autors: Ewa Urban. Avots: Pixabay.

To izmanto arī testos, lai noteiktu antioksidanta aktivitāti dažām eļļām, kas iegūtas no dārzeņiem.

Vēl viens no tā pielietojumiem ir tāds, ka tas ļauj sagatavot citus ķīmiskos savienojumus. Tas var darboties arī kā oksidējošs, hlorējošs līdzeklis (nodrošinot hloru) un kondensējošs (lai kopā savienotu divas vai vairākas molekulas).

Tas kalpo arī kā katalizators vai paātrinātājs organiskās ķīmijas reakcijās.

Dažādās lietojumprogrammās

Dzelzs hlorīdu izmanto drukātajās elektroniskajās shēmās. Pateicoties dažādajām hidratētajām krāsām, tas kalpo kā pigments un tiek izmantots ādas miecēšanai.

Ādas miecēšanā izmanto FeCl ₃ . Autors: Pexels. Avots: Pixabay.

Tas ir dezinficējošs. To lieto ādas traucējumu ārstēšanai, kā arī fotogrāfijā.

Riski

FeCl ₃ putekļi kairina acis, degunu un muti. Ieelpojot tas var izraisīt klepu vai apgrūtinātu elpošanu. Tas ir kodīgs savienojums, tāpēc ilgstošs kontakts ar ādu un acīm vai gļotādām var izraisīt apsārtumu un apdegumus.

Tas nav uzliesmojošs, bet karsējot līdz augstām temperatūrām, tas rada gāzveida hlorūdeņraža gāzi, kas ir toksiska un ļoti kodīga.

FeCl ₃ ir kaitīgs ūdens un sauszemes organismiem. Ja tas nejauši nonāk vidē, tā skābums jāneitralizē ar bāzes savienojumiem.

Atsauces

1. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. (2019. gads). Dzelzs hlorīds. Atgūts no pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Kirk-Othmer (1994). Ķīmiskās tehnoloģijas enciklopēdija. 19. sējums. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.
3. Ulmana rūpnieciskās ķīmijas enciklopēdija. (1990). Piektais izdevums. Sējums A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Ngameni, B. et al. (2013). Flavonoīdi un saistītie savienojumi no Āfrikas ārstniecības augiem. Flavonoīdu raksturojums augu ekstraktos. Dzelzs hlorīda tests. Ārstniecības augu pētījumos Āfrikā. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
5. Agyare, C. et al. (2017). Petroselinum crispum: pārskats. Antioksidantu darbība. Ārstniecības garšvielās un dārzeņos no Āfrikas. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
6. Stott, R. (2003). Parazītu liktenis un izturēšanās notekūdeņu attīrīšanas sistēmās. Ķīmiski veicināta sedimentācija. Ūdens un notekūdeņu mikrobioloģijas rokasgrāmatā. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
7. Tasker, PA et al. (2003). Koordinācijas ķīmijas pielietojumi. Cu ^II ekstrahēšana no hlorīda šķīdumiem. Vispārējā koordinācijas ķīmijā. Atgūts no vietnes sciencedirect.com.
8. Kokvilna, F. Alberts un Vilkinsons, Džefrijs. (1980). Uzlabotā neorganiskā ķīmija. Ceturtais izdevums. Džons Vilijs un dēli.