Сульфат железа(III) (Vrl,sgm 'yly[g(III))

Перейти к навигации Перейти к поиску
Сульфат железа​(III)​
EisenionSulfation
Общие
Систематическое
наименование
Сульфат железа​(III)​, тетраоксосульфат​(VI)​ железа​(III)​
Традиционные названия Сернокислое железо(III), тетрасульфид(VI) железа(III)
Хим. формула Fe2(4)3
Рац. формула Fe2(SO4)3
Физические свойства
Состояние Безводный — светло-жёлтый порошок
Молярная масса

(безв.) 399.88 г/моль


(пентагидрат) 489.96 г/моль


(нонагидрат) 562.02 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
 • разложения 600[1]
Мол. теплоёмк. 271,75 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования −2580 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
 • в воде

(безв.) растворим


(нонагидрат) 440 г/100 мл
 • 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
Рег. номер EINECS 233-072-9
SMILES
InChI
RTECS NO8505000
ChEBI 53438
ChemSpider
Безопасность
ЛД50 (крысы, орально) 500 мг/кг
Пиктограммы ECB Пиктограмма «X: Вредно» системы ECB
NFPA 704
NFPA 704 four-colored diamondОгнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 1: Воздействие может вызвать лишь раздражение с минимальными остаточными повреждениями (например, ацетон)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код: отсутствует
0
1
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Сульфат железа(III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — .Это негорючее соединение считается токсичным, вредным при проглатывании и может вызвать серьезное повреждение глаз и раздражение кожи. Сульфат железа(III) может вызывать коррозию некоторых металлов. Имеет сильнокислый вкус

Физические свойства

[править | править код]

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.

С аммиаком образует аддукт вида Fe2(SO4)3·n NH3, где n = 8, 12.

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

[править | править код]

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).

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.

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), аммония 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):

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

Сульфат железа(II) можно окислить триоксидом ксенона:

Химические свойства

[править | править код]

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

[править | править код]
  • Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд.
  • 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.

Примечания

[править | править код]
  1. [www.xumuk.ru/spravochnik/460.html Сайт XuMuK.ru]. Дата обращения: 4 апреля 2010.
  2. Рипан, Четяну, 1972, с. 526.
  3. Кнунянц, 2013, с. 38.
  4. Kenneth Chang. Mars Rover’s 5 Working Wheels Are Stuck in Hidden Soft Spot (англ.). The New York Times (19 мая 2009). Дата обращения: 25 апреля 2011. Архивировано 22 апреля 2012 года.

Литература

[править | править код]
  • 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.