Clorua sắt là một clorua của sắt (II) với công thức hóa học là FeCl2. Nó là chất rắn thuận từ có nhiệt độ nóng chảy cao, được kết tinh từ dung dịch nước để thu được tetrahydrat màu xanh lục, được sử dụng rộng rãi hơn nhiều so với anhydrat của nó. Phương pháp phổ biến nhất là phản ứng với sắt và hydro clorua:
Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
Dùng dung dịch hydro clorua metanol làm nguyên liệu dễ hơn là axit clohydric đậm đặc, phản ứng tạo ra solvat [Fe (MeOH) 6] Cl2, được đun nóng đến khoảng 160oC trong chân không để thu được FeCl2 tinh khiết.
FeBr2 và FeI2 có thể được điều chế bằng các phương pháp tương tự.
Ngoài ra, clorua đen có thể được điều chế bằng cách cho FeCl3 khan phản ứng với clobenzen ở 126 ° C:
2FeCl3 + C6H5Cl → 2FeCl2 + C6H4Cl2 + HCl
FeCl2 được điều chế bằng phương pháp này dễ tan trong tetrahydrofuran. FeCl2 trong quá trình tổng hợp ferrocene của Jeffrey Wilkinson được tạo ra bằng cách nung nóng FeCl3 và bột sắt FeCl2 có thể tạo phức với nhiều phối tử, phổ biến nhất là dạng hydrat FeCl2 (H2O) 4 của nó, có thể được tạo ra bằng cách cho các vật liệu thải từ sản xuất thép phản ứng với axit clohydric.
Có một tetrahydrat FeCl2 · 4H2O, là một tinh thể đơn tà màu xanh lam trong suốt. Khối lượng riêng là 1,93 g / cm3, dễ bị mê sảng, tan trong nước, etanol, axit axetic, ít tan trong axeton, không tan trong ete. Nó sẽ bị oxy hóa một phần trong không khí để trở thành màu xanh của cỏ, và dần dần bị oxy hóa thành clorua sắt trong không khí.
Clorua đen khan là một tinh thể hút ẩm màu vàng lục, tạo thành dung dịch màu xanh lục nhạt khi hòa tan trong nước. Muối tetrahydrat trở thành muối dihydrat khi đun nóng đến 36,5 ℃.
Dung dịch nước có thể bị oxi hóa bởi clo: 2FeCl2 (aq) + Cl2 (g) = 2FeCl3 (aq)
Phản ứng với kiềm:
FeCl2 (aq) + 2NaOH (aq) = Fe (OH) 2 (s) + 2NaCl (aq)
Fe (OH) 2 sinh ra bị oxi hóa trong không khí ẩm 4Fe (OH) 2 (s) + O2 (g) + 2H2O (l) = 4Fe (OH) 3 (s)
Trong dung dịch axit clohiđric có nồng độ nhất định, cho dần dần mạt sắt vào để phản ứng.
Phương trình: Fe + 2HCl == FeCl2 + H2 ↑
Sau khi làm nguội, lọc, thêm một ít sắt vón cục đã rửa vào dịch lọc để ngăn clorua sắt sinh ra không bị oxy hóa, làm bay hơi dịch lọc cho đến khi kết tinh, lọc khi còn nóng, làm nguội kết tinh, tách rắn-lỏng và làm khô nhanh.
Cho nhanh clorua sắt khan vào ống thuỷ tinh cứng, cho hiđro đã sấy khô đi qua một đầu ống, cho hết không khí vào ống, đun nóng ống phản ứng, ở đầu ống còn lại một lượng lớn hiđro clorua của ống Khi phóng điện, nó có thể được hấp thụ vào axit clohiđric loãng có nước.
Khi tốc độ giải phóng hiđro clorua chậm lại và clorua sắt chuyển thành tinh thể màu trắng có nghĩa là phản ứng đã hoàn thành, ngừng đun và hạ sản phẩm trong ống về nhiệt độ phòng trong một dòng hiđro yếu. Ống phản ứng được đậy kín và bảo quản, sau đó nhanh chóng được nạp vào thùng đóng gói để chuẩn bị clorua đen khan.
Clorua sắt khan có thể được tổng hợp từ sắt và clo trước (tham khảo phần tổng hợp FeCl3). Nạp FeCl3 theo thiết bị ban đầu, thay đổi clo thành nitơ, sau đó cho hydro tinh khiết khô đi qua, và đun nóng đến 300-350 ° C để khử. Vì clorua sắt FeCl3 sẽ vẫn thăng hoa dưới 300 ° C và FeCl3 sẽ bị khử thành sắt kim loại trên 350 ° C, cần phải có ống phản ứng dài hơn lò điện và cần chú ý nghiêm ngặt đến việc điều chỉnh tốc độ dòng hydro và nhiệt độ.
CÙNG MỤC
Cân bằng phản ứng FeCl2 + NaOH ra gì (và phương trình FeCl3 + NaOH)- Cân bằng phản ứng FeCl3 | Cl2 + FeCl2 (và phản ứng FeCl2 + AgNO3)
- Cân bằng phản ứng Cl2 + FeCl2 = FeCl3 (và phương trình Cl2 + KOH = KCl + KClO3 + H2O)
- Cân bằng phản ứng S + O2 = SO2 (và phương trình H2S + O2 = H2O + S)
- Cân bằng phản ứng CaO + HNO3 = Ca(NO3)2 + H2O (và phương trình Ca(NO3)2 = CaO + NO2 + O2)
- Cân bằng phản ứng CH3COOH + Mg = H2 + Mg(CH3COO)2 (và phương trình CH3COOH + MgO = H2O + (CH3COO)2Mg)
