Clorua sắt là một hợp chất vô cơ cộng hóa trị với công thức hóa học FeCl3. Nó là tinh thể màu nâu đen với điểm nóng chảy là 306 ° C và điểm sôi là 316 ° C. Nó dễ dàng hòa tan trong nước và có khả năng hút nước mạnh, có thể hút ẩm trong không khí.
Khi FeCl3 kết tủa từ dung dịch nước, có sáu dạng nước tinh thể là FeCl3 · 6H2O, và sắt clorua hexahydrat là tinh thể màu vàng cam. Clorua sắt là một muối sắt rất quan trọng.
Tính chất hóa học của clorua sắt bao gồm:
- Phản ứng với kiềm
Fe3 + + 3OH- = Fe (OH) 3
FeCl3 + 3NH3 · H2O = Fe (OH) 3 ↓ + 3NH4Cl
- Phản ứng với chất khử
2FeCl3 + SO2 + 2H2O = 2FeCl2 + H2SO4 + 2HCl
2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S ↓ + 2HCl
- Phản ứng màu giữa clorua sắt và enol
Các hợp chất có cấu trúc trong đó nhóm hydroxyl được nối với nguyên tử cacbon lai hóa sp2 (-C = C-OH) có thể hiển thị màu đặc biệt với dung dịch nước FeCl3: phenol và pyrogallol có màu tím; catechol, hydroquinon có màu xanh lục; cresol là màu xanh dương. Một số phenol không phát triển màu sắc.
- Kiểm tra các ion sắt
FeCl3 + 3KSCN = Fe (SCN) 3 + 3KCl
Dung dịch chuyển từ màu vàng (Fe3 +) sang màu đỏ máu [Fe (SCN) 3]
- Ferit clorua và kim loại hoạt động so với Fe
Magiê: 3Mg + 2FeCl3 = 3MgCl2 + 2Fe Dung dịch chuyển từ màu vàng sang không màu.
Nhôm: Al + FeCl3 = AlCl3 + Fe Dung dịch chuyển từ màu vàng sang không màu.
Kẽm: 3Zn + 2FeCl3 = 3ZnCl2 + 2Fe Dung dịch chuyển từ màu vàng sang không màu.
- Clorua sắt và các kim loại khác
Đồng: Cu + 2FeCl3 = 2FeCl2 + CuCl2 Dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu xanh lam (màu lục nhạt của FeCl2 bị che đi).
Sắt: Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 Dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu lục nhạt.
Chú ý: Clorua sắt không phản ứng được với K, Ca, Na, Ba.
- Phản ứng thủy phân
Clorua sắt là một trong những muối có tính axit mạnh nhất của dung dịch nước ở các trường trung học cơ sở và trung học phổ thông, nguyên nhân là do phản ứng thủy phân mạnh mẽ của Fe3 +:
Fe3 ++ 3H2O⇌Fe (OH) 3 + 3H + FeCl3 + 3H2O⇌Fe (OH) 3 + 3HCl
(Vì phản ứng thủy phân là phản ứng thuận nghịch nên lượng Fe (OH) 3 sinh ra rất ít và không thể tạo kết tủa nên không viết ký hiệu kết tủa)
Đây cũng là lý do tại sao chỉ có thể thu được hydroxit sắt hoặc clorua sắt bazơ bằng cách làm bay hơi dung dịch clorua sắt (nếu cần clorua sắt thì cần làm bay hơi trong môi trường hydro clorua để ức chế quá trình thủy phân).
Nếu tiếp tục đun nóng thì tiếp tục khử HCl để thu được hiđroxit sắt:
FeCl3 + 3H2O = Fe (OH) 3 (dạng keo) + 3HCl
Phòng thí nghiệm có thể sử dụng phản ứng thủy phân clorua sắt để tạo ra chất keo hydroxit sắt.
Có nhiều cách để sản xuất clorua sắt, chẳng hạn như sử sụng chất lỏng tẩy rửa có chứa sắt hoặc axit clohydric thải làm giảm chi phí sản xuất và sử dụng toàn diện các nguồn chất thải.
Đối với phương pháp clo hóa: Sử dụng sắt vụn và clo làm nguyên liệu, phản ứng trong lò phản ứng thẳng đứng. Hơi clorua sắt và khí đuôi sinh ra được thải ra từ đỉnh lò và đi vào bẫy để ngưng tụ thành tinh thể rắn, đó là thành phẩm. Khí đuôi chứa một lượng nhỏ clorua sắt tự do chưa phản ứng.
Dung dịch clorua sắt được sử dụng để hấp thụ khí clo, và dung dịch clorua sắt thu được là một sản phẩm phụ. Trong quá trình hoạt động sản xuất, hơi clorua sắt sẽ sinh nhiệt mạnh sau khi tiếp xúc với hơi ẩm trong không khí và thải ra khí axit clohydric, vì vậy các đường ống và thiết bị cần được bịt kín. Toàn bộ hệ thống hoạt động dưới áp suất âm.
CÙNG MỤC
Cân bằng phản ứng KI + FeCl3 = FeCl2 + I2 + KCl (và phương trình HI + FeCl3 = FeCl2 + HCl + I2)- Cân bằng phản ứng FeCl3 + Fe = FeCl2 (và phương trình FeCl3 + Cu)
- Cân bằng phản ứng H2S + FeCl3 ra gì (và phương trình KI + FeCl3)
- Cân bằng phản ứng NaOH + FeCl3 = NaCl + Fe(OH)3 (viết phương trình ion rút gọn)
- Cân bằng phản ứng BaCl2 + NaOH = Ba(OH)2 + NaCl (và phương trình NaHSO4 + BaCl2 = BaSO4 + Na2SO4 + HCl)
- Cân bằng phản ứng C6H5OH + HNO3 = C6H2(NO2)3OH + H2O (và phương trình C6H5OH + HCHO = H2O + (HOC6H3CH2)n)
