Химическое соединение
Нитрат железа(III) или нитрат железа (III ) — это название ряда неорганических соединений с формулой Fe(NO 3 ) 3 . (H 2 O) n . Наиболее распространенным является нонагидрат Fe(NO 3 ) 3 . (H 2 O) 9 . Все гидраты представляют собой бледноокрашенные, водорастворимые парамагнитные соли.
Гидраты
Нитрат железа(III) расплывается и обычно встречается в виде нонагидрата Fe(NO 3 ) 3 · 9H 2 O , который образует бесцветные или бледно-фиолетовые кристаллы. Это соединение представляет собой тринитратную соль аквакомплекса [ Fe(H 2 O) 6 ] 3+ . [4]
Другие гидраты Fe(NO
3)
3· х Н
2О , включают:
- Тетрагидрат ( x =4), точнее моногидрат нитрата триаквадинитратожелеза(III), [ Fe(NO3 ) 2 ( H2O ) 3 ] NO3 · H2O , имеет комплексные катионы, в которых Fe3 + координируется с двумя нитратными анионами в качестве бидентатных лигандов и тремя из четырех молекул воды в конфигурации пентагональной бипирамиды с двумя молекулами воды на полюсах. [5]
- пентагидрат ( x =5), точнее пента-аква нитратожелеза(III)динитрат, [Fe(NO3 ) (H2O ) 5 ] ( NO3 ) 2 , в котором ион Fe3 + координирован с пятью молекулами воды и недентатным лигандом нитрат-аниона в октаэдрической конфигурации . [5]
- гексагидрат ( x =6), точнее гексаакважелезо(III) тринитрат, [Fe(H 2 O) 6 ](NO 3 ) 3 , где ион Fe 3+ координируется с шестью молекулами воды в октаэдрической конфигурации. [5]
Реакции
Нитрат железа(III) является полезным предшественником других соединений железа , поскольку нитрат легко удаляется или разлагается. Например, это стандартный предшественник феррата калия K2FeO4 . [ 6]
При растворении нитрат железа(III) образует желтые растворы. При нагревании этого раствора почти до кипения азотная кислота испаряется и выпадает твердый осадок оксида железа(III) Fe
2О
3появляется. [7] Другой метод получения оксидов железа из этой нитратной соли включает нейтрализацию ее водных растворов. [8]
Подготовка
Соединение может быть получено путем обработки железного металлического порошка азотной кислотой , как описано в следующем идеализированном уравнении: [9]
- Fe + 4 HNO3 + 7 H2O → Fe(NO3 ) 3 ( H2O ) 9 + NO
Приложения
Нитрат железа не имеет крупномасштабного применения. Он является катализатором для синтеза амида натрия из раствора натрия в аммиаке : [10]
- 2 NH 3 + 2 Na → 2 NaNH 2 + H 2
Было показано, что некоторые глины, пропитанные нитратом железа, являются полезными окислителями в органическом синтезе . Например, нитрат железа на монтмориллоните — реагент, называемый Clayfen — использовался для окисления спиртов в альдегиды и тиолов в дисульфиды . [11]
Растворы нитрата железа используются ювелирами и кузнецами для травления серебра и серебряных сплавов.
Ссылки
- ^ "Нонагидрат нитрата железа (III)". American Elements . Получено 20 июня 2019 г. .
- ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0346". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ База данных химической классификации HSNO, Управление по управлению экологическими рисками Новой Зеландии , получено 19 сентября 2010 г..
- ^ Hair, Neil J.; Beattie, James K. (1977). «Структура тригидрата нитрата гексаакважелеза(III). Сравнение длин связей железа(II) и железа(III) в высокоспиновых октаэдрических средах». Неорганическая химия . 16 (2): 245–250. doi :10.1021/ic50168a006.
- ^ abc H. Schmidt, A. Asztalos, F. Bok и W. Voigt (2012): "Новые гидраты нитрата железа (III): Fe(NO 3 | 3 · x H 2 O с x = 4, 5 и 6". Acta Crystallographica Раздел C - Неорганические соединения , том C68, страницы i29-i33. doi :10.1107/S0108270112015855
- ^ H. Lux (1963). "Феррат калия (VI) K2FeO4 " . В G. Brauer (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд . Т. 2. NY, NY: Academic Press. стр. 1504 .
- ^ Эгон Матиевич и Пол Шайнер (1978): "Золи гидрооксида железа: III. Подготовка однородных частиц гидролизом растворов хлорида, нитрата и перхлората железа (III)". Журнал коллоидной и интерфейсной науки , том 63, выпуск 3, страницы 509-524. doi :10.1016/S0021-9797(78)80011-3
- ^ H. Lux (1963). "Гидрон железа (III) FeO(OH)". В G. Brauer (ред.). Справочник по препаративной неорганической химии, 2-е изд . Т. 2. NY, NY: Academic Press. стр. 1499.
- ^ Вильдермут, Эгон; Старк, Ганс; Фридрих, Габриэле; Эбенхёх, Франц Людвиг; Кюборт, Бриджит; Сильвер, Джек; Ритупер, Рафаэль. «Соединения железа». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. ISBN 978-3527306732.
- ^ Хэмптон, К.Г.; Харрис, Т.М.; Хаузер, К.Р. (1973). "2,4-Нонандион". Органические синтезы; Собрание томов , т. 5, стр. 848. По состоянию на 2007 год, 22 других записи описывают подобные препараты в Organic Syntheses.
- ^ Корнелис, А. Ласло, П.; Цеттлер, М. В. «Нитрат железа (III)–K10 монтмориллонитовая глина» в Энциклопедии реагентов для органического синтеза (ред. Л. Пакетт) 2004, J. Wiley & Sons, Нью-Йорк. doi : 10.1002/047084289X.
