氯化鐵

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氯化鐵
IUPAC名
Iron(III) chloride
別名 三氯化鐵,氯化鐵(III),氯化高鐵
識別
CAS號 7705-08-0
10025-77-1((六水合物))
PubChem 24380
ChemSpider 22792
SMILES
InChI
InChIKey RBTARNINKXHZNM-DFZHHIFOAF
UN編號 1773 (無水物)
2582 (水溶液)
EINECS 231-729-4
ChEBI 30808
RTECS LJ9100000
性質
化學式 FeCl3
摩爾質量 162.204 [1] g·mol⁻¹(六水:270.295 g/mol [1]
外觀 無水:綠色(反射光)六方晶體,易潮解
紫紅色(透射光)
六水合物:黃橙色單斜晶體,易潮解
水溶液:棕色
密度 2.80 g·cm−3(無水)[1]
1.82 g·cm−3(六水合物)[1]
40%溶液: 1.4 g·ml−1
熔點 307.6 ℃[1](六水合物在37 ℃時分解 [1]
沸點 315 ℃[1](部分分解為 FeCl2 + Cl2
溶解性 74.4 g/100 ml (0 °C)[2]
91.2 g/100 g (25 ℃)[1]
溶解性丙酮甲醇
乙醇乙醚
63 g/100 ml (18 °C)
易溶
83 g/100 ml
易溶[1]
黏度 40%溶液: 12;cP
結構
晶體結構 無水:六方[1]
六水合物:單斜[1]
配位幾何 八面體
危險性
警示術語 R:R22-R34
安全術語 S:S26-S28
主要危害 腐蝕性
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
3
1
 
相關物質
其他陰離子 氟化鐵溴化鐵
其他陽離子 氯化亞鐵氯化錳
氯化鈷三氯化銠
相關絮凝劑 硫酸亞鐵氯化鋁
若非註明,所有數據均出自一般條件(25 ℃,100 kPa)下。

氯化鐵(FeCl3)又稱三氯化鐵,是三價鐵氯化物。它易潮解,在潮濕的空氣會水解,溶於水時會釋放大量熱,並產生啡色溶液。這個溶液可蝕刻銅製的金屬,甚至不鏽鋼

無水的氯化鐵是很強的路易斯酸,可用作有機合成催化劑。啡黃色的六水物是氯化鐵常見的商業製品,其結構為[FeCl2(H2O)4]Cl·2H2O(參見三氯化鉻)。

加熱至約315℃,氯化鐵便熔化,然後變成氣態。氣體內含有一些Fe2Cl6(參見氯化鋁),會漸漸分解成氯化亞鐵(FeCl2)和氯氣(Cl2)。

化學性質[編輯]

氯化鐵是頗強的路易斯酸,跟路易斯鹼,例如氧化三苯基膦,可組成穩定的FeCl3(OP-Ph3)2Ph = 苯基)。

氯化鐵在鹽酸中和氯又可組成FeCl4配離子,它是黃色的,這就是工業濃鹽酸顯黃色的原因,可用乙醚萃取出來。

草酸根離子和氯化鐵反應,可得到穩定的配位化合物如[Fe(C2O4)3]3−

氯化鐵是一般強度的氧化劑,可氧化氯化亞銅氯化銅還原劑聯胺,可以使氯化鐵成為鐵的配位化合物。

製取[編輯]

無水物可以用元素之間化合製取:

2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3

溶液在工業上有三個製法:

  1. 磁鐵礦溶入鹽酸:
    Fe3O4 + 8 HCl → FeCl2 + 2 FeCl3 + 4 H2O
  2. 再加入氯氣:
    2 FeCl2 + Cl2 → 2 FeCl3

或以二氧化硫氧化FeCl2[來源請求]

32 FeCl2 + 8 SO2 + 32 HCl → 32 FeCl3 + S8 + 16 H2O

將水合物和亞硫醯氯一起加熱,可得到無水物。

用途[編輯]

最常見的用途莫過於蝕刻,特別是印刷電路板不鏽鋼。不過,由於它回收困難,易污染環境[3],現多改用氯化銅

它用於污水處理,以除去水中的重金屬和磷酸鹽[4]

在實驗室,可用三氯化鐵測試來測試,方法如下:準備1%氯化鐵溶液,跟氫氧化鈉混合,直到有少量FeO(OH)沉澱形成。過濾該混合液。將試料溶於甲醇乙醇。加入混合液,若有明顯的顏色轉變,即酚或烯醇在試料內。

另外我們可以用它催化雙氧水使其分解成氧氣

參見[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition. 2016-06-24: 4–67. ISBN 1-4987-5428-7 (英語). 
  2. ^ Pradyot Patnaik. Handbook of Inorganic Chemicals. McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-049439-8
  3. ^ http://www.cgan.net/book/books/print/g-history/big5_12/22_1.htm
  4. ^ http://www.iw-recycling.org.tw/import/monthly31_m4.pdf