铁氰化钾

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铁氰化钾
IUPAC名
Potassium hexacyanoferrate(III)
别名 赤血盐、六氰合铁(III)酸钾、铁氰酸钾
识别
CAS号 13746-66-2
RTECS LJ8225000
性质
化学式 C6N6FeK3
摩尔质量 329.24 g·mol⁻¹
外观 红色固体
密度 1.89 g/cm3 (固)
熔点 300 °C, 573 K
沸点 沸騰前即分解
溶解性 33 g/100 mL (冷水)
77.5 g/100 mL (热水)[1]
结构
晶体结构 单斜
配位几何 八面体
危险性
警示术语 R:R32
相关物质
其他阴离子 亚铁氰化钾
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

铁氰化钾六氰合鐵(III)酸鉀,是一种無機化合物,化學式為K3[Fe(CN)6],俗稱赤血鹽。该亮红色固体盐含有[Fe(CN)6]3−配离子。[2] 它可溶于水,水溶液带有黄绿色荧光。

制备[编辑]

铁氰化钾是用氯气氧化亚铁氰化钾溶液制备的:

2K4[Fe(CN)6] + Cl2 → 2K3[Fe(CN)6] + 2KCl

化学性质[编辑]

铁氰化钾在封闭管中灼烧,产生氰化钾并放出氰气[3]

6 K3[Fe(CN)6] → 18 KCN + 2 Fe3C + 3 (CN)2↑ + 6 N2↑ + 10 C

铁氰化钾也可以在碱性条件下被过氧化氢还原:

2 K3[Fe(CN)6] + H2O2 + 2 KOH → 2 K4[Fe(CN)6] + O2↑ + 2 H2O

或者直接被碱还原:

4 K3[Fe(CN)6] + 4 KOH(浓) —→ 4 K4[Fe(CN)6] + O2↑ + 2 H2O
13 K3[Fe(CN)6] + 9 KOH + 6 H2O → Fe(OH)3 + 12 K4[Fe(CN)6] + 6 NH3↑ + 6 CO2

碘化物、硫化物等还原性物质也能将铁氰酸钾还原,产生亚铁氰酸钾,自身则被氧化为,如:

2 K3[Fe(CN)6] + 2 KI → 2 K4[Fe(CN)6] + I2

除此之外,铁氰化钾可以发生如下反应:

14 K3[Fe(CN)6](5%,热) + 3 I2 → 2 Fe4[Fe(CN)6]3 + 42 KCN + 6 CNI

和金属盐溶液反应[编辑]

铁氰化钾另一重要性质源于其铁氰酸根([Fe(CN)6]3-),它可以与不同的金属离子结合[3]

[Fe(CN)6]3- + Fe3+ → Fe[Fe(CN)6](暗棕色)(aq)
2 [Fe(CN)6]3- + 3 Fe2+ → Fe3[Fe(CN)6]2↓(深蓝色)
2 [Fe(CN)6]3- + 3 Co2+ → Co3[Fe(CN)6]2↓(红色)
2 [Fe(CN)6]3- + 3 Cd2+ → Cd3[Fe(CN)6]2↓(橙色)
2 [Fe(CN)6]3- + Mn2+ + 4 OH- → 2 [Fe(CN)6]4- + MnO2 + 2 H2O
2 [Fe(CN)6]3- + 3 Cu2+ → Cu3[Fe(CN)6]2↓(绿色)
[Fe(CN)6]3- + 3 Ag+ → Ag3[Fe(CN)6]↓(橙色)

需要注意的是,稀铁氰酸钾和Ca2+、Ba2+无作用。

应用[编辑]

铁氰化钾用于蓝图印刷术及摄影的卡罗法中,也可在有机合成中作温和氧化剂。

铁氰化钾与酚酞混合得到铁锈指示剂,遇到Fe2+离子会变蓝(普鲁士蓝),可用于检测金属的氧化程度。用色度计分析深蓝色的Fe4[Fe(CN)6]3,可以算出起始的Fe2+离子摩尔数。

生理学实验中用铁氰化钾来提高溶液的氧化还原电势(Eo' ~ 436 mV, pH 7),常以连二亚硫酸钠作还原剂(Eo' ~ −420 mV, pH 7)。

实验室中通常用铁氰化钾作为铁的来源,使鲁米诺发光。

滕氏蓝[编辑]

滕氏蓝蓝图印刷中使用的颜料,由K3[Fe(CN)6]与二价铁反应制得。[4]

组织学上用K3[Fe(CN)6]来检测生物组织中的二价铁离子,在酸性溶液中與二价铁离子反应生成不溶的蓝色颜料,被称为滕氏蓝。检测三价铁离子时使用的则是亚铁氰化钾,也生成不溶的蓝色颜料,称为普鲁士蓝[5] 研究表明滕氏蓝与普鲁士蓝是同一物质,颜色略有不同是因为制备方法等的不同而导致的。[6][7]

参考资料[编辑]

  1. ^ Kwong, H.-L. "Potassium Ferricyanide" in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis (Ed: L. Paquette) 2004, J. Wiley & Sons, New York. DOI: 10.1002/047084289.
  2. ^ Sharpe, A. G., The Chemistry of Cyano Complexes of the Transition Metals, Academic Press: London, 1976
  3. ^ 3.0 3.1 《无机化学反应方程式手册》.曹忠良 王珍云 编.湖南科学技术出版社.第十三章 铁系元素. P349. 【K3[Fe(CN)6]】和【[Fe(CN)6]3-
  4. ^ Dunbar, K. R.; Heintz, R. A., "Chemistry of Transition Metal Cyanide Compounds: Modern Perspectives", Progress in Inorganic Chemistry, 1997, volume 45, 283-391.
  5. ^ Carson, Freida L. (1997). Histotechnology: A Self-Instructional Text (2nd ed.), pp. 209-211. Chicago: American Society of Clinical Pathologists. ISBN 0-89189-411-X.
  6. ^ Tafesse, F. (2003). Comparative studies on Prussian blue or diaquatetraamine-cobalt(III) promoted hydrolysis of 4-nitrophenylphosphate in microemulsions. International Journal of Molecular Sciences, 4(6): 362-370.
  7. ^ Verdaguer, M., Galvez, N., Garde, R., & Desplanches, C. (2002). Electrons at work in Prussian blue analogues. Electrochemical Society Interface, 11(3): 28-32.

外部链接[编辑]