Cân bằng phản ứng FeCl3 + Na2CO3 + H2O = Fe(OH)3 + CO2 + NaCl (viết phương trình ion rút gọn)

Clorua sắt （ferric chloride） là một hợp chất muối sắt cộng hóa trị có công thức hóa học là FeCl3, tinh thể màu nâu đen, bột và hơi vón cục, chủ yếu được sử dụng để ăn mòn phần cứng, xử lý nước thải, chất xúc tác, chất đông tụ, v.v. Uống lâu dài có thể gây hại cho gan và thận.

Hợp chất này dễ hòa tan trong nước và có khả năng hút nước mạnh, và dễ gây mê sảng. Khi clorua sắt được kết tủa từ dung dịch nước, nó có sáu dạng nước tinh thể, công thức hóa học là FeCl3 6H2O và nó là một tinh thể màu cam.

Tính chất vật lý:

Hình thức và tính chất: tinh thể màu nâu đen, bột và hơi vón cục.

Điểm nóng chảy (℃): 306

Tỷ trọng tương đối (nước = 1): 2,90

Điểm sôi (℃): 319

Mật độ hơi tương đối (không khí = 1): 5,61

Tính tan: tan trong nước, không tan trong glycerol, tan trong metanol, etanol, axeton, ete.

Tính chất hóa học:

1. Phản ứng với bazơ

Fe3 ++ 3OH- = Fe (OH) 3

FeCl3 + 3NH3 · H2O = Fe (OH) 3 ↓ + 3NH4Cl

2. Phản ứng với chất khử

2FeCl3 + SO2 + 2H2O = 2FeCl2 + H2SO4 + 2HCl

2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S ↓ + 2HCl

3. Clorua sắt phản ứng với phenol

Các hợp chất có cấu trúc trong đó các nhóm hydroxyl được nối với các nguyên tử cacbon lai hóa sp2 (—C = C — OH) có thể hiển thị màu đặc biệt với dung dịch nước FeCl3: phenol và phloroglucinol có màu tím; catechol, hydroquinone có màu xanh lục; cresol xuất hiện màu xanh lam. Ngoài ra còn có một số phenol không phát triển màu.

4. Kiểm tra ion sắt

FeCl3 + 3KSCN = Fe (SCN) 3 + 3KCl

Dung dịch chuyển từ màu vàng (Fe3 +) sang màu đỏ máu [Fe (SCN) 3]

5. Clorua sắt và các kim loại hoạt động so với Fe

Magie: 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.

6. 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.

7. Phản ứng thủy phân

Clorua sắt là một trong những muối có tính axit mạnh nhất trong dung dịch nước ở các trường trung học cơ sở và trung học phổ thông, nguyên nhân là do phản ứng thủy phân mạnh của Fe3 + là:

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 muốn thu được clorua sắt thì phải làm bay hơi trong môi trường hydro clorua để ức chế quá trình thủy phân)

FeCl3 6H2O == △ == Fe (OH) Cl2 + HCl + 5H2O (nếu đun nóng tiếp tục khử HCl thu được hiđroxit sắt)

FeCl3 + 3H2O = Fe (OH) 3 (keo) + 3HCl

Phòng thí nghiệm có thể sử dụng phản ứng thủy phân clorua sắt để tạo ra chất keo hydroxit sắt.

Một ví dụ về phản ứng đặc biệt khác: 2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Fe(OH)₃ + 3CO₂ + 6NaCl