鐵氰化鉀

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鐵氰化鉀
IUPAC名
Potassium hexacyanoferrate(III)
別名 赤血鹽、六氰合鐵(III)酸鉀、鐵氰酸鉀
識別
CAS號 13746-66-2
RTECS LJ8225000
性質
化學式 C6N6FeK3
摩爾質量 329.24 g·mol⁻¹
外觀 紅色固體
密度 1.89 g/cm3 (固)
熔點 300 °C, 573 K
沸點 沸騰前即分解
溶解性 33 g/100 mL (冷水)
77.5 g/100 mL (熱水)[1]
結構
晶體結構 單斜
配位幾何 八面體
危險性
警示術語 R:R32
相關物質
其他陰離子 亞鐵氰化鉀
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

鐵氰化鉀六氰合鐵(III)酸鉀,是一種無機化合物,化學式為K3[Fe(CN)6],俗稱赤血鹽。該亮紅色固體鹽含有[Fe(CN)6]3−配離子。[2] 它可溶於水,水溶液帶有黃綠色熒光。

製備[編輯]

鐵氰化鉀是用氯氣氧化亞鐵氰化鉀溶液製備的:

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

化學性質[編輯]

鐵氰化鉀在封閉管中灼燒,產生氰化鉀並放出氰氣[3]

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

鐵氰化鉀也可以在鹼性條件下被過氧化氫還原:

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

或者直接被鹼還原:

4 K3[Fe(CN)6] + 4 KOH(濃) —→ 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、硫化物等還原性物質也能將鐵氰酸鉀還原,產生亞鐵氰酸鉀,自身則被氧化為,如:

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

除此之外,鐵氰化鉀可以發生如下反應:

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

和金屬鹽溶液反應[編輯]

鐵氰化鉀另一重要性質源於其鐵氰酸根([Fe(CN)6]3-),它可以與不同的金屬離子結合[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↓(深藍色)
2 [Fe(CN)6]3- + 3 Co2+ → Co3[Fe(CN)6]2↓(紅色)
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↓(綠色)
[Fe(CN)6]3- + 3 Ag+ → Ag3[Fe(CN)6]↓(橙色)

需要注意的是,稀鐵氰酸鉀和Ca2+、Ba2+無作用。

應用[編輯]

鐵氰化鉀用於藍圖印刷術及攝影的卡羅法中,也可在有機合成中作溫和氧化劑。

鐵氰化鉀與酚酞混合得到鐵鏽指示劑,遇到Fe2+離子會變藍(普魯士藍),可用於檢測金屬的氧化程度。用色度計分析深藍色的Fe4[Fe(CN)6]3,可以算出起始的Fe2+離子摩爾數。

生理學實驗中用鐵氰化鉀來提高溶液的氧化還原電勢(Eo' ~ 436 mV, pH 7),常以連二亞硫酸鈉作還原劑(Eo' ~ −420 mV, pH 7)。

實驗室中通常用鐵氰化鉀作為鐵的來源,使魯米諾發光。

滕氏藍[編輯]

滕氏藍藍圖印刷中使用的顏料,由K3[Fe(CN)6]與二價鐵反應製得。[4]

組織學上用K3[Fe(CN)6]來檢測生物組織中的二價鐵離子,在酸性溶液中與二價鐵離子反應生成不溶的藍色顏料,被稱為滕氏藍。檢測三價鐵離子時使用的則是亞鐵氰化鉀,也生成不溶的藍色顏料,稱為普魯士藍[5] 研究表明滕氏藍與普魯士藍是同一物質,顏色略有不同是因為製備方法等的不同而導致的。[6][7]

參考資料[編輯]

  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 《無機化學反應方程式手冊》.曹忠良 王珍雲 編.湖南科學技術出版社.第十三章 鐵系元素. 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.

外部連結[編輯]