Sắt (III) Clorua: Cấu trúc, tính chất hóa học và ứng dụng

Wednesday, 02/12/2020

Cấu trúc Sắt (III) Clorua là gì ?

Sắt (III) clorua, thường được gọi là clorua sắt, là hợp chất hóa học có công thức FeCl3. Các tinh thể có màu xanh đậm bởi ánh sáng phản xạ. Nhưng khi ánh sáng truyền qua, chúng có màu đỏ tím vì màu của nó phụ thuộc vào góc nhìn. Nó bốc khói trong không khí ẩm do sự tiến hóa của HCl. Chất này hydrat hóa, tạo thành sương mù.

Khi hòa tan trong nước, FeCl3 bị thủy phân và tỏa ra rất nhiều nhiệt vì đây là một phản ứng tỏa nhiệt. Dung dịch có màu nâu, có tính axit, có tính ăn mòn. Nó được sử dụng làm chất đông tụ trong xử lý nước thải và nước uống. Ngoài ra còn làm chất ăn mòn cho các kim loại gốc đồng và thép không gỉ.

Sắt (III) clorua khan là một axit Lewis khá mạnh. Nó được sử dụng làm chất xúc tác trong tổng hợp hữu cơ. Hexahydrat màu vàng nâu là dạng thương mại phổ biến của clorua sắt – một dạng màu vàng được mô tả bằng công thức [FeCl2 (H2O) 4] Cl.2H2O.

FeCl3 sử dụng cấu trúc BI3, có các tâm Fe (III) bát diện và các phối tử clorua ba tọa độ. Nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp và sôi ở khoảng 315 ° C. Hơi bao gồm Fe2Cl6 dimer (so sánh nhôm clorua) ngày càng phân ly thành monome ở nhiệt độ cao hơn, cạnh tranh với sự phân hủy thuận nghịch tạo ra FeCl2 và Cl2.

fe (III) clorua

Tính chất hóa học

Sắt (III) clorua là một axit Lewis vừa phải. Nó tạo thành các chất cộng với các bazơ Lewis như oxit triphenylphosphin. Ví dụ: FeCl3 (OPPh3) 2 trong đó Ph = phenyl. FeCl3 phản ứng với muối clorua tạo ra ion FeCl4− tứ diện màu vàng. Dung dịch FeCl4− trong axit clohydric có thể được chiết thành ete dietyl.

Khi đun nóng với sắt (III) oxit ở 350 ° C, FeCl3 tạo ra oxit FeOCl. Khi có bazơ, sắt (III) clorua có thể bị thay thế clorua, ví dụ để tạo ra alkoxit:

FeCl3 + 3 C2H5OH + 3 NH3 → Fe (OC2H5) 3 + 3 NH4Cl

Các muối cacboxylat như oxalat, xitrat hoặc tactrat phản ứng dễ dàng với FeCl3 trong nước để tạo thành phức chất bền như [Fe (C2O4) 3] 3−.

Sắt (III) clorua cũng là một chất oxi hóa nhẹ, có khả năng oxi hóa đồng (I) clorua thành đồng (II) clorua. Các chất khử như hydrazine chuyển FeCl3 thành phức chất của sắt (II).

Ứng dụng

Sắt (III) clorua được sử dụng rộng rãi nhất để khắc đồng trong sản xuất bảng mạch in. Điều này xảy ra bởi phản ứng oxy hóa khử

FeCl3 + Cu → FeCl2 + CuCl tiếp theo là FeCl3 + CuCl → FeCl2 + CuCl2

Sắt (III) clorua cũng được sử dụng làm chất xúc tác cho phản ứng của etylen với clo, tạo thành etylen diclorua (1,2-Dichloroetan) – một hóa chất hàng hóa quan trọng. Được sử dụng chủ yếu cho sản xuất công nghiệp vinyl clorua, monome cho làm PVC.

Trong một ứng dụng công nghiệp khác, clorua sắt là một chất thay thế cho sắt (III) sunfat trong xử lý nước. Trong đó FeCl3 được xử lý bằng ion hydroxit để tạo thành một cụm “sắt (III) hydroxit” (công thức chính xác hơn là FeO (OH)). có thể loại bỏ các vật liệu lơ lửng.

Trong phòng thí nghiệm, sắt (III) clorua thường được sử dụng như một axit Lewis cho các phản ứng xúc tác. Chẳng hạn như clo hóa các hợp chất thơm và phản ứng Friedel-Crafts của chất thơm. Nó kém mạnh hơn nhôm clorua. Nhưng trong một số trường hợp, tính nhẹ này dẫn đến sản lượng cao hơn.

fe (III) clorua

FeCl3 đôi khi được các nhà sưu tập tiền xu Mỹ sử dụng để xác định ngày tháng của những đồng xu Niken Trâu bị mòn đến mức không còn nhìn thấy được ngày tháng. Đôi khi nó cũng thường được sử dụng bởi các thợ thủ công dao và thợ rèn kiếm để làm ố các lưỡi dao. Điều này tạo hiệu ứng tương phản với kim loại và cũng để xem các lớp kim loại hoặc sự không hoàn hảo.

 

0983838250