stringtranslate.com

Хлорид железа(II)

Хлорид железа(II) , также известный как хлорид железа , является химическим соединением формулы FeCl2 . Это парамагнитное твердое вещество с высокой температурой плавления. Соединение имеет белый цвет, но типичные образцы часто имеют грязно-белый цвет. FeCl2 кристаллизуется из воды в виде зеленоватого тетрагидрата , который является формой, наиболее часто встречающейся в торговле и лаборатории. Существует также дигидрат. Соединение хорошо растворяется в воде, давая бледно-зеленые растворы.

Производство

Структура «FeCl 2 (thf) x », Fe 4 Cl 8 (thf) 6 , иллюстрирующая как тетраэдрическую, так и октаэдрическую координационную геометрию. [2]

Гидратированные формы хлорида железа образуются при обработке отходов сталелитейного производства соляной кислотой . Такие растворы называются «отработанной кислотой» или «травильным раствором», особенно когда соляная кислота не полностью израсходована:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2

Производство хлорида железа предполагает использование хлорида железа. Хлорид железа также является побочным продуктом при производстве титана, поскольку некоторые титановые руды содержат железо. [3]

Безводный FeCl2

Хлорид железа получают добавлением железного порошка к раствору соляной кислоты в метаноле. Эта реакция дает метаноловый сольват дихлорида, который при нагревании в вакууме при температуре около 160 °C превращается в безводный FeCl 2 . [4] Чистая реакция показана:

Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2

Аналогично можно получить FeBr 2 и FeI 2 .

Альтернативным синтезом безводного хлорида железа является восстановление FeCl 3 хлорбензолом : [5]

2FeCl3 + C6H5Cl → 2FeCl2 + C6H4Cl2 + HCl​​​​​ ​

Для получения ферроцена хлорид железа генерируется in situ путем сопропорционирования FeCl 3 с железным порошком в тетрагидрофуране (ТГФ). [6] Хлорид железа разлагается до хлорида железа при высоких температурах.

Гидраты

Дигидрат, FeCl 2 (H 2 O) 2 , кристаллизуется из концентрированной соляной кислоты. [7] Дигидрат является координационным полимером . Каждый центр Fe координируется с четырьмя дважды мостиковыми хлоридными лигандами . Октаэдр завершается парой взаимно транс- акво-лигандов . [8]

Субъединица решетки FeCl2 ( H2O ) 2 .

Реакции

Тетра(пиридин)дихлорид железа получают путем обработки хлорида железа пиридином . [9]

FeCl 2 и его гидраты образуют комплексы со многими лигандами. Например, растворы гидратов реагируют с двумя молярными эквивалентами [(C 2 H 5 ) 4 N]Cl , давая соль [(C 2 H 5 ) 4 N] 2 [FeCl 4 ]. [10]

Безводный FeCl 2 , растворимый в ТГФ, [2] является стандартным прекурсором в металлоорганическом синтезе. FeCl 2 используется для получения комплексов NHC in situ для реакций кросс-сочетания . [11]

Приложения

В отличие от родственных сульфата железа и хлорида железа , хлорид железа имеет мало коммерческих применений. Помимо использования в лабораторном синтезе комплексов железа, хлорид железа служит в качестве коагуляционного и флокуляционного агента при очистке сточных вод , особенно для отходов, содержащих хромат или сульфиды . [12] Он используется для контроля запаха при очистке сточных вод. Он используется в качестве прекурсора для производства различных сортов гематита, которые могут использоваться в различных пигментах. Он является прекурсором гидратированных оксидов железа (III), которые являются магнитными пигментами. [3] FeCl 2 находит некоторое применение в качестве реагента в органическом синтезе . [13]

Естественное явление

Лоуренсит, (Fe,Ni)Cl 2 , является природным аналогом и типичным (хотя и редко встречающимся) метеоритным минералом. [14] Природная форма дигидрата — рокюнит — очень редкий минерал. [15] Родственные, но более сложные (в частности, основные или гидратированные) минералы — гиббинит , дрониноит и кулигинит.

Ссылки

  1. ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0346". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  2. ^ ab Коттон, ФА; Лак, РЛ; Сон, К.-А. ( 1991). "Новые многоядерные соединения хлорида железа(II) с лигандами-донорами кислорода. Часть I. Fe4Cl8 ( THF ) 6 : синтез и определение структуры монокристалла методом рентгеновской спектроскопии". Inorganica Chimica Acta . 179 : 11–15. doi :10.1016/S0020-1693(00)85366-9.
  3. ^ Эгон Вильдермут, Ганс Штарк, Габриэле Фридрих, Франц Людвиг Эбенхёх, Бригитта Кюборт, Джек Сильвер, Рафаэль Ритупер «Соединения железа» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана . Wiley-VCH, Wienheim, 2005.
  4. ^ G. Winter; Thompson, DW; Loehe, JR (1973). "Галогениды железа(II)". Неорганические синтезы . Т. 14. С. 99–104. doi :10.1002/9780470132456.ch20. ISBN 978-0-470-13245-6. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  5. ^ P. Kovacic и NO Brace (1960). "Хлорид железа(II)". Неорганические синтезы . Том 6. С. 172–173. doi :10.1002/9780470132371.ch54. ISBN 978-0-470-13237-1. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  6. ^ Уилкинсон, Г. (1956). "Ферроцен". Органические синтезы . 36 : 31. doi :10.15227/orgsyn.036.0031.
  7. ^ KH. Gayer; L. Woontner (1957). "Iron(II) Chloride 2-Hydrate". Неорганические синтезы . Том 5. С. 179–181. doi :10.1002/9780470132364.ch48. ISBN 978-0-470-13236-4. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  8. ^ Морозин, Б.; Грэбер, Э.Дж. (1965). «Кристаллические структуры дигидрата хлорида марганца(II) и железа(II)». Журнал химической физики . 42 (3): 898–901. Bibcode : 1965JChPh..42..898M. doi : 10.1063/1.1696078.
  9. ^ Баудиш, Оскар; Хартунг, Вальтер Х. (1939). «Тетрапиридино-хлорид железа (желтая соль)». Неорганические синтезы . Т. 1. С. 184–185. doi :10.1002/9780470132326.ch64. ISBN 978-0-470-13232-6.
  10. ^ NS Gill, FB Taylor (1967). "Tetrahalo Complexes of Dipositive Metals in the First Transition Series". Неорганические синтезы . Т. 9. С. 136–142. doi :10.1002/9780470132401.ch37. ISBN 978-0-470-13240-1. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  11. ^ Би-Цзе Ли; Си-Ша Чжан; Чжан-Цзе Ши (2014). «Кросс-сочетание алкенил/арилкарбоксилатов с реактивами Гриньяра посредством активации связи CO, катализируемой железом». Org. Synth . 91 : 83–92. doi : 10.15227/orgsyn.091.0083 .
  12. ^ Джамиль, Первез (1989). «Использование хлорида железа для контроля растворенных сульфидов в канализационных коллекторах». Журнал (Федерация по контролю за загрязнением воды) . 61 (2): 230–236. JSTOR  25046917.
  13. ^ Эндрю Д. Уайт; Дэвид Г. Хилмей (2009). "Хлорид железа(II)". Энциклопедия реагентов для органического синтеза . doi :10.1002/047084289X.ri055.pub2. ISBN 978-0-471-93623-7.
  14. ^ "Лоуренсит".
  15. ^ "Rokühnite".

Смотрите также