Русская Википедия:Гексацианоферрат(II) калия

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Вещество Гексацианоферра́т(II) ка́лия (железистосинеро́дистый ка́лий, ферроциани́д ка́лия, гексацианоферроа́т ка́лия, жёлтая кровяная соль) — неорганическое соединение из группы гексацианоферратов, комплексная соль состава <chem>K4[Fe(CN)6]</chem>, содержащая в анионе двухвалентное железо, выделяющаяся из водного раствора в виде кристаллогидрата <chem>K4[Fe(CN)6].3H2O</chem>.

История открытия

В 1752 году Шаблон:Iw обнаружил, что при кипячении берлинской лазури с раствором щёлочи (едкого калия) синий цвет её исчезает, а в раствор переходит желтое вещество. Исследования Бертолле (1787), Гей-Люссака и Берцелиуса (1819) показали, что вещество это содержит калий, железо (II) и остаток синильной кислоты; сначала его принимали за двойную соль. Впоследствии, усилиями Гмелина, Гей-Люссака и Либиха выяснилось, что это калиевая соль железистосинеродистой кислоты[1].

Названия

Помимо «жёлтой кровяной соли», в ЭСБЕ отмечены также следующие тривиальные названия[1]:

  • жёлтое синь-кали,
  • жёлтая соль,
  • кровещелочная соль.

Название «жёлтая кровяная соль» появилось из-за того, что раньше её получали прокаливанием отходов боен (содержащих кровь) с поташом и железными опилками. Это, а также жёлтый цвет кристаллов, обусловили название соединения[2].

Получение

В настоящее время в промышленности получают из отработанной массы после очистки газов на газовых заводах (содержит цианистые соединения); эту массу обрабатывают суспензией Ca(OH)2; фильтрат, содержащий Ca2[Fe(CN)6], перерабатывают путём последовательного добавления сначала KCl, а затем K2CO3.

Он также может быть получен путём взаимодействия суспензии FeS с водным раствором KCN. Реакцию можно представить следующей схемой:

1. цианид калия переводит <chem>Fe^2+</chem> в белый осадок гексацианоферрата(II) железа(II):

<chem>3Fe^2+ + 6CN- -> Fe2[Fe(CN)6]v</chem>

(а не в цианид железа(II), как считалось ранее, что вытекает из взаимодействия этого осадка со щёлочью: <chem>Fe2[Fe(CN)6] + 4KOH -> 2Fe(OH)2v + K4[Fe(CN)6]</chem>)[2].

2. затем осадок растворяется в избытке KCN с образованием «жёлтой кровяной соли»:

<chem>Fe2[Fe(CN)6] + 4KCN -> K4[Fe(CN)6] + 2Fe(CN)2</chem>

Физические и химические свойства

Светло-жёлтые кристаллы с тетрагональной (существуют также ромбическая и моноклинная модификации) решёткой, существующие в виде тригидрата <chem>K4[Fe(CN)6].3H2O</chem>Шаблон:Sfn. Плотность 1,853 г/см³ при +17 °C.

Растворимость в воде 35,8 г/100 г при +25 °C, она уменьшается в присутствии аммиака или других солей калия. В абсолютном спирте нерастворим, но растворяется в смесях спирта с водой. Мало растворим в метаноле (0,024 моль/л), практически не растворяется в эфире, пиридине, анилине, этилацетате, жидких хлоре и аммиакеШаблон:Sfn.

Гексацианоферрат(II) калия диамагнитен, при низких температурах является сегнетоэлектрикомШаблон:Sfn.

Выше +120 °C (по другим данным, выше +87,3 °CШаблон:Нет АИ) превращается в безводную соль с плотностью 1,935 г/см³. Выше 650 °C разлагается[2]:

<chem>3K4[Fe(CN)6] ->[t] Fe3C + 5C + 3N2 + 12KCN</chem>

В реакции с концентрированной соляной кислотой выделяется белый осадок железистосинеродистой кислоты (<chem>H4[Fe(CN)6]</chem>)[2].

С концентрированной серной кислотой реагирует по уравнению:

<chem>K4[Fe(CN)6] + 6H2SO4 + 6H2O ->[t] 2K2SO4 + FeSO4 + 3(NH4)2SO4 + 6CO</chem>.

Этим способом можно пользоваться в лаборатории для получения монооксида углерода.

С солями металлов в степени окисления +2 и +3, образует малорастворимые соединения гексацианоферратов(II) Шаблон:Переход.

<chem>K4[Fe(CN)6] + 2CuSO4 -> Cu2[Fe(CN)6] + 2K2SO4</chem>

В водных растворах окисляется хлором и другими окислителями, такими, как пероксид водорода до гексацианоферрата(III) калия:

<chem>2K4[Fe(CN)6] + H2O2 + 2HCl -> 2K3[Fe(CN)6] + 2KCl + 2H2O</chem>

Анион <chem>[Fe(CN)6]^4-</chem> очень прочен (его константа нестойкости, по разным данным[2]Шаблон:Sfn, от 4Шаблон:E до 1Шаблон:E), не разлагается ни щелочами, ни кислотами, устойчив по отношению к воздуху; поэтому с «традиционными» реагентами растворы гексацианоферратов(II) не дают реакций ни на <chem>Fe^2+</chem>, ни на <chem>CN-</chem>[2]. Однако диссоциативно разрушить этот комплекс и обнаружить в нём наличие двухвалентного железа, всё-таки, удаётся, одновременно связав и железо, и цианид в отдельные прочные комплексы; например, обработав раствор гексацианоферрата(II) смесью α,α'-дипиридила и хлорида ртути. При этом появляется красное окрашивание вследствие образования комплекса <chem>Fe^2+</chem> с α,α'-дипиридилом при одновременном связывании цианида в виде <chem>Hg(CN)2</chem>[3].

Токсичность

Нейтральное вещество, поскольку анион (см. выше) не разлагается в воде и внутри человеческого организма. Полулетальная доза (LD50) для крыс при приёме перорально составляет 6400 мг/кг[4].

Применение

Применяют при изготовлении пигментов, крашении шёлка, в производстве цианистых соединений, ферритов, цветной бумаги, как компонент ингибирующих покрытий и при цианировании сталей, для выделения и утилизации радиоактивного цезия.

В пищевой промышленности ферроцианид калия зарегистрирован в качестве пищевой добавки E536, препятствующей слёживанию и комкованию. Применяется как добавка к поваренной соли. В Российской Федерации широко применяют при производстве продуктов питания — соли, творожных продуктов, в виноделии и прочем.Шаблон:Нет АИ

Гексацианоферрат(II) калия применяется в аналитической химии как реактив для обнаружения некоторых катионов:

1. <chem>Fe^3+</chem>: образуется малорастворимый синий осадок «берлинской лазури»:

<chem>Fe^{III}Cl3 + K4[Fe^{II}(CN)6] -> KFe^{III}[Fe^{II}(CN)6] + 3KCl</chem>,

или, в ионной форме

<chem>Fe^3+ + [Fe(CN)6]^4- -> Fe[Fe(CN)6]-</chem>

Получающийся гексацианоферрат(II) калия-железа(III) слабо растворим (с образованием коллоидного раствора), поэтому носит название «растворимая берлинская лазурь».

2. <chem>Zn^2+</chem>: образуется белый осадок гексацианоферрата(II) цинка-калия[5]:

<chem>3ZnCl2 + 2K4[Fe^{II}(CN)6] -> K2Zn3[Fe(CN)6]2v + 6KCl</chem>,

или, в ионной форме

<chem>3Zn^2+ + 2K+ + 2[Fe(CN)6]^4- -> K2Zn3[Fe(CN)6]2v</chem>

3. <chem>Cu^2+</chem>: из нейтральных или слабокислых растворов выпадает красно-бурый осадок гексацианоферрата(II) меди(II):

<chem>2CuCl2 + K4[Fe^{II}(CN)6] -> Cu2[Fe(CN)6]v + 4KCl</chem>,

или, в ионной форме

<chem>2Cu^2+ + [Fe(CN)6]^4- -> Cu2[Fe(CN)6]v</chem>

Может использоваться для получения синильной кислоты:

<chem>K4[Fe(CN)6] + 2H2SO4 -> H4[Fe(CN)6] + 2K2SO4</chem>
<chem>3H4[Fe(CN)6] -> Fe3C + 5C + 3N2 + 12HCN</chem>

Мнемоническое правило

Для того, чтобы запомнить формулу жёлтой кровяной соли <chem>K4[Fe(CN)6]</chem> и не спутать её с красной кровяной солью <chem>K3[Fe(CN)6],</chem> существуют мнемонические правила:

  • Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: «gold» — 4 буквы, то есть 4 атома калия — жёлтая кровяная соль <chem>K4[Fe(CN)6]</chem>. «Red» — 3 буквы, то есть 3 атома калия — красная кровяная соль — <chem>K3[Fe(CN)6]</chem>.

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

Шаблон:Гексацианоферраты

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ 1,0 1,1 Шаблон:ВТ-ЭСБЕ
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Шаблон:Книга
  3. ↑ Шаблон:Книга
  4. ↑ Шаблон:Cite web
  5. ↑ Шаблон:Cite web
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:Гексацианоферрат(II)_калия&oldid=9523430