Geležies chloridas turi daugybę savybių dėl jo cheminė sudėtis, todėl ši medžiaga yra nepakeičiama pramonėje. Taigi geležies chloridas naudojamas radijo elektronikoje, norint nuodyti grandines plokštes; maisto pramonėje dalyvauja kepinių gaminimo ir kepimo procese; yra dalis reagentų, kurie naudojami spausdinant nuotraukas; tekstilės pramonėje dalyvauja audinių gamyboje; geležies chlorido naudojimas vandens valymui pramoniniu mastu; geležies chloridas yra svarbus elementas metalurgijoje ir chemijos pramonė.
Be to, geležies chloridas yra būtinas normaliam žmogaus funkcionavimui. Tai padeda organizmui papildyti geležies trūkumą, susijusį su kraujo netekimu arba sutrikusiu geležies pasisavinimu. Kadangi geležies chlorido trūkumas gali neigiamai paveikti organizmo funkcionavimą, farmakologijoje yra daug vaistų, kurių sudėtyje yra FeCl₃.
Gavimo būdai
Geležies trichloridą galima gauti keliais būdais. Taigi geležies chloridas yra vienavalentės geležies ir gryno chloro sąveikos rezultatas: 2Fe + 3Cl2 = FeCl₃.
Be to, geležies chloridą galima gauti oksiduojant geležies chloridą chloru: 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl₃.
Geležies chloridas taip pat gaunamas oksiduojant geležies (II) chloridą sieros dioksidas. Šiuo atveju vyksta sudėtingesnė cheminė reakcija: 4FeCl2 + SO2 + 4HCl = 4FeCl3 + S + 2H2O.
Namuose galite atlikti keletą įdomių eksperimentų, kurių metu galite gauti geležies chlorido.
1 eksperimentas.
Jums reikės stipriai aprūdijusių geležies drožlių (tiks paprastos rūdys iš seno vamzdžio) ir druskos rūgšties tirpalo santykiu 1:3. Lygintuvas turi būti dedamas į stiklinį indą ir užpildytas druskos rūgštimi. Kadangi cheminė reakcija šiuo atveju vyksta gana lėtai, teks palaukti kelias dienas. Kai reagentas įgauna būdingą geltonai rudą atspalvį, skystis išpilamas iš talpyklos ir susidariusios nuosėdos filtruojamos.2 eksperimentas.
Stikliniame inde santykiu 2:2:6 sumaišykite 30% vandenilio peroksido tirpalą, druskos rūgštis ir vandens. Dėl cheminės reakcijos susidaro geležies chlorido tirpalas.3 eksperimentas.
Geležies chloridas taip pat gali būti gaminamas vykstant druskos rūgšties ir geležies oksido Fe2O3 reakcijai. Norėdami tai padaryti, druskos rūgštis dedama į stiklinį indą. Būkite atsargūs, į jį mažomis porcijomis dedama geležies oksido (geležies švino).Svarbu atsiminti, kad druskos rūgštis yra labai toksiška ir, patekusi ant odos, sukelia rimtus nudegimus. Be to, per cheminės reakcijos išsiskiria geležies garai, kurie gali pakenkti kvėpavimo ir regos organams. Guminės pirštinės, apsauginė kaukė ir akiniai padės išvengti šių neigiamų pasekmių.
Kokybinės reakcijos į geležį (III)
Geležies jonai (III ) tirpale galima nustatyti naudojant kokybines reakcijas. Panagrinėkime kai kuriuos iš jų. Paimkime eksperimentui geležies chlorido tirpalą ( III).
1. III) – reakcija su šarmu.
Jei tirpale yra geležies jonų ( III ), susidaro geležies hidroksidas ( III ) Fe(OH) 3 . Pagrindas netirpsta vandenyje ir yra rudos spalvos. (geležies hidroksidas ( II ) Fe(OH) 2 . – taip pat netirpus, bet pilkai žalios spalvos). Rudos nuosėdos rodo, kad pradiniame tirpale yra geležies jonų ( III).
FeCl 3 + 3 NaOH = Fe(OH) 3 ↓+ 3 NaCl
2. Kokybinė reakcija į geležies jonus ( III ) – reakcija su geltona kraujo druska.
Geltona kraujo druska yra kalio heksacianoferatasK 4 [ Fe( CN) 6]. (Norint nustatyti geležį (II) naudokite raudonąją kraujo druskąK 3 [ Fe( CN) 6 ]). Į dalį geležies chlorido tirpalo įpilkite geltonosios kraujo druskos tirpalo. Mėlynos Prūsijos mėlynos nuosėdos* rodo geležies geležies jonų buvimą pradiniame tirpale.
3 KAM 4 +4 FeCl 3 = K Fe ) ↓ + 12 KCl
3. Kokybinė reakcija į geležies jonus ( III ) – reakcija su kalio tiocianatu.
Pirmiausia praskiedžiame tiriamąjį tirpalą – kitaip nematysime laukiamos spalvos. Esant geležies jonui (III) įdėjus kalio tiocianato susidaro raudona medžiaga. Tai yra geležies tiocianatas (III). Rodanidas iš graikų „rodeos“ – raudonas.
FeCl 3 + 3 KCNS= Fe( CNS) 3 + 3 KCl
Prūsijos mėlyną atsitiktinai XVIII amžiaus pradžioje Berlyne gavo dažymo meistras Diesbachas. Disbachas iš prekybininko nusipirko neįprastą kalį (kalio karbonatą): šio kalio tirpalas, pridėjus geležies druskų, pasirodė mėlynas. Tiriant kalį paaiškėjo, kad jis kalcinuotas jaučio krauju. Dažai pasirodė tinkami audiniams: ryškūs, patvarūs ir nebrangūs. Netrukus tapo žinomas dažų gaminimo receptas: kalis buvo sulydomas su džiovintu gyvūnų krauju ir geležies drožlėmis. Išplovus tokį lydinį buvo gauta geltona kraujo druska. Prūsijos mėlyna dabar naudojama spausdinimo rašalui ir atspalvių polimerams gaminti. .
Įranga: kolbos, pipetė.
Saugos priemonės . Laikykitės darbo su šarmais ir tirpalais taisyklių heksacianoferatai. Venkite heksacianoferato tirpalų sąlyčio su koncentruotomis rūgštimis.
Eksperimento nustatymas - Elena Makhinenko, tekstą– Ph.D. Pavelas Bespalovas.
Dėmesio! Pati to metodo nebandžiau, tik skaičiau apie tai kažkokioje knygoje!
Norėdami pagaminti geležies chloridą, turite paimti geležies pjuvenų ar plonų plokštelių ir užpildykite jas druskos rūgšties (HCl) tirpalu.
Pjuvenos kelias dienas paliekamos atvirame inde. Po kelių dienų tirpalas taps žalias.
Po to gautas tirpalas nusausinamas ir po kurio laiko yra paruoštas „darbui“!
P.S. 2007 m. liepos 13 d. gavome gerbiamo Vladimiro Syrovo laišką, kuriame jis parašė:
Jau dešimtmečius radijo mėgėjų literatūroje sklando pasakojimai apie galimybę namuose pasigaminti geležies chlorido. Šioje svetainėje yra kažkas panašaus (žr. aukščiau).
Nežinomas autorius nuoširdžiai sako: „Aš pats nebandžiau šio metodo“. Bet, matyt, NIEKAS iš tų, kurie kada nors rašė apie tai, neišbandė šio metodo!!! Ir tavo nuolankus tarnas tai išbandė 90-aisiais, o rezultatai tokie, kad geriau net nebandyti to daryti.
Geležis gali būti trivalentė arba dvivalentė. Sujungus su chloru, gaunamos dvi formulės - „geležies chloras du“ ir „geležies chloras trys“. Pirmasis yra žali kristalai, antrasis yra geltonai rudas. Tik geležies chloridas tinka varinėms spausdintinėms plokštėms ėsdinti „ferrum chlorine two“ neveikia - tai buvo nustatyta eksperimentiškai. Arba bent jau neveikia gerai. Ir taikant aprašytą amatininkų metodą (geležies drožles užpildyti druskos rūgštimi), pagal kai kuriuos chemijos dėsnius, rezultatas yra tiksliai „geležies chloras du“. Kai kuriuose išsamesniuose leidiniuose apie ši tema Atrodo, kad į šį faktą atsižvelgiama - jie rašo kažką panašaus į „jei gausite žalsvą
tirpalas - leiskite pastovėti lauke, kol pasidarys gelsvai rudas." Išbandyta eksperimentiškai - neveikia! Išstovėjo savaites ir mėnesius... Kažkokia nereikšminga dvivalentės geležies dalis oksiduojama iki trivalentės, bet nieko daugiau. .
Bandžiau kaitinti tirpalą, išgarinti, išdžiovinti, o ore palikti žalsvus kristalus.... Papildoma oksidacija leidžiant per tirpalą deguonį, o po to chlorą.... Viskas nenaudinga! Vos neapnuodijau savęs ir nuodijau aplinkinius, bet praktiškai reikšmingo rezultato, pastebimo „ferrum chlorine three“ derliaus, taip ir nesulaukiau!
Atkreipkite dėmesį, kad mes čia susiduriame su nuodais! Vandenilio chlorido rūgštis yra pelenų-chloro dujų tirpalas vandenyje. Jis „dujos“, tai yra, iš jo išgaruoja „pelenai-chloras“. Šios dujos, susijungusios su vandeniu ant kvėpavimo organų (nosies, burnos, trachėjos ir bronchų, plaučių) gleivinių, virsta ta pačia druskos rūgštimi! Chloras, kurio man pavyko gauti pakankamais kiekiais, iš tikrųjų yra specifinis nuodas. Verta pagalvoti apie tai, kad sveikata yra vertingesnė! Šiuo metu bet kurioje didelis miestas nėra problemų nusipirkti geležies chlorido kur nors radijo rinkoje ir nereikia rūpintis jo gaminimu. Kaip paaiškėjo, pramonėje chlorinė (ne chloridinė!) geležis gaminama visai kitaip – deginant geležį chloro atmosferoje. Savaime suprantama, kad šis metodas vargu ar įmanomas namuose.
Net jei turite jau paruošto geležies chlorido, patarčiau būti atsargiems - nuodytis kur nors po oro trauka, balkone, kur garaže... Kad apsaugotumėte ne tik savo, bet ir savo sveikatą. taip pat jūsų artimiausių namų ūkių. Jau nekalbant apie šviną, kuris yra alavo ir švino lydmetalio dalis. Labai nedideli garų kiekiai
Švinas, patekęs į organizmą, laikui bėgant sukelia lėtinius apsinuodijimus, įvairias ligas, tarp jų ir dantų ėduonį.... Ne veltui gamyboje yra labai griežtos ištraukiamosios ventiliacijos įrengimo instrukcijos. Tačiau namuose, kasdieniame gyvenime, radijo mėgėjai labai dažnai to nepaiso, tačiau veltui. Tiesą sakant, šio švino visiškai pakanka
Šiek tiek. Bet pasekmės ateina ne iš karto... O chloriduose irgi mažai naudos...
Taigi publikacijos autorius (kažką cituodamas) rašo: „po kurio laiko sprendimas taps žalias“. Tai bus geležies chloridas, o ne tai, ką turėtumėte gauti. O dėl to, kad "po kiek laiko" jis vis tiek bus paruoštas darbui... Deja. Jei netikite manimi, pabandykite tai patikrinti patys! Ir tik tada galite parašyti receptą, kai jis
asmeniškai patikrinta patirtimi. Neverta rašyti iš kitų žmonių žodžių.
II SKYRIUS. NEORGANINĖ CHEMIJA
8.
Metalo elementai ir jų junginiai. Metalai
8.5. Ferum
8.5.2. Geležies junginiai ( III)
Fero(III) oksidas Fe 2 O 3 – stabiliausia natūrali geležies spora, rudi milteliai, turi atominę kristalinės grotelės, netirpsta vandenyje. Fero(III) oksidas pasižymi silpnomis amfoterinėmis savybėmis (vyrauja bazinės) - lengvai reaguoja su rūgštimis:
Rodo silpnybes rūgščių savybių lydinys su šarmais ir šarminių metalų elementų karbonatais:
Vandeniniame tirpale susidaręs natrio feritas visiškai suskaidomas vandens (hidrolizuojasi):
Reduktoriai paverčia geležies(III) oksidą į geležį:
Geležies (III) oksido ekstrahavimas Geležies (III) oksidas gaunamas termiškai skaidant geležies (III) hidroksidą arba geležies (III) nitratą:
Jis taip pat gaunamas skrudinant piritą FeS2:
Ferro(III) hidroksidas Fe(OH)3 1 - rudos spalvos, vandenyje netirpi medžiaga su silpna amfoterinės savybės(vyrauja pagrindiniai):
Reakcijos su koncentruotais šarmų tirpalais vyksta tik ilgai kaitinant. Tokiu atveju susidaro stabilus hidrokso kompleksas K3[Fe(OH)6]:
Geležies (III) hidroksido ekstrahavimas
Ferro (III) hidroksidas gaunamas iš vandenyje tirpių geležies (III) druskų, kai jos reaguoja su šarmais:
Susidarė geležies(III) druskos stiprios rūgštys, gerai tirpsta vandenyje, gali sudaryti kristalinius hidratus: Fe (N O 3 ) 3 9H 2 O, Fe 2 (S O 4 ) 3 9H 2 O, FeCl 3 6H 2 O. Fe 3+ druskos hidrolizuoti katijonais:
Geležies (III) junginiai eksponuojami oksidacinės savybės, todėl sąveikaujant su redukuojančiomis medžiagomis Fe 3+ virsta Fe 2+:
Kokybinės reakcijos vienam jonui Fe3+:
1. Reagentas – kalio heksacianoferatas(II) (geltonoji kraujo druska). Susidaro tamsiai mėlynos nuosėdos - Prūsijos mėlyna:
2. Reagentas – kalio (arba amonio) tiocianatas. Susidaro kraujo raudonumo geležies (III) tiocianatas:
Geležies ir geležies junginių naudojimas
Juodoji metalurgija (geležies ir jos lydinių gamyba) sudaro 90% pasaulio metalurgijos. Juodoji metalurgija yra daugelio pramonės šakų vystymosi pagrindas: mechaninė inžinerija sunaudoja trečdalį juodųjų metalų, statyba (kaip konstrukcinė medžiaga, gelžbetonio gamybai) – ketvirtadalį; nemaža dalis naudojama ir transporte.
Geležies lydiniai (feromagnetiniai) naudojami elektrotechnikoje transformatorių ir elektros variklių gamyboje.
Fero(II) oksidas FeO yra vienas iš keramikos komponentų, dažų ir karščiui atsparaus emalio pigmentas.
Fero(III) oksidas Fe2O3 ochra naudojama kaip mineraliniai dažai.
Magnetitas Fe3O4 naudojami kietųjų diskų gamyboje, o itin smulkūs milteliai naudojami kaip dažiklis nespalvotuose lazeriniuose spausdintuvuose.
Geležies sulfatas (geležies (II) sulfato heptahidratas) FeS B 4 7H 2 O naudojamas augalų kenkėjų kontrolei, mineralinių dažų gamyboje ir statybose.
Ferro(III) chloridas naudojamas vandens valymui, kaip kosulys audiniams dažyti, radijo inžinerijoje spausdintinėms plokštėms ėsdinti ir organinėje sintezėje kaip katalizatorius.
Vandeniniai FeCl 2, FeCl 3, FeS tirpalai B 4 naudojamas kaip koaguliantai vandens valymui pramonės įmonėse.
Ferro(III) nitrato nonahidratas Fe (N O 3 ) 3 · 9H 2B naudojamas kaip kandiklis audinių dažymo procese.
1 Kaip ir Fe3O4 atveju, medžiagos su formule Fe (OH ) 3 neegzistuoja. Kai bandai jį gauti, jis sukuria Fe 2 O 3 n H 2 O arba FeO (OH ) - geležies (III) metahidroksidas.
