Русская Википедия:Гексацианоферрат(III) калия

Содержание

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Текст

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG	−51,9 кДж/моль
Стандартная энтропия образования S	420,1 Дж/моль·K

Красная кровяная соль растёртая

Красная кровяная соль растёртая, имеет более светлый цвет

Гексацианоферра́т(III) ка́лия (железосинеро́дистый ка́лий) — неорганическое комплексное соединение трёхвалентного железа с химической формулой K₃[Fe(CN)₆].

Синонимы: феррициани́д ка́лия, гексацианоферриа́т ка́лия, соль ГмелинаШаблон:Sfn, красная кровяная сольШаблон:Sfn.

История и происхождение названия

В 1822 году немецким химиком Леопольдом Гмелином соединение было приготовлено путём окисления «жёлтой кровяной соли». Этот факт, а также красный цвет кристаллов, обусловили происхождение традиционного названия «красная кровяная соль».

Свойства

Выглядит как тёмно-красные кристаллы с моноклинной решеткой, имеет плотность 1,845 г/моль, хорошо растворим в воде: 40,8 г/100 г (15,6 °C), 58,7 г/100 г (37,8 °C)Шаблон:Sfn. Водный раствор зеленовато-жёлтого цвета. В этаноле нерастворим.

Гексацианоферрат(III) калия — очень сильный окислитель, особенно в щелочной среде. Окисляет сероводород до серы, иодоводород до иода, оксид свинца(II) до оксида свинца(IV), аммиак до азота и солей аммония, вольфрам до WO₄²⁻Шаблон:Sfn:

<math>\mathsf{W+6K_3[Fe(CN)_6]+8KOH \xrightarrow{}\ 6K_4[Fe(CN)_6] + K_2WO_4 + 4H_2O}</math>

На свету происходят следующие обратимые реакции:

<math>\mathsf{K_3[Fe(CN)_6] + H_2O \rightleftarrows\ K_2[Fe(H_2O)(CN)_5] + KCN}</math>

<math>\mathsf{KCN + H_2O \rightleftarrows\ HCN + KOH}</math>

С солями Fe²⁺ образует темно-синий осадок турнбулевой синиШаблон:Sfn. Уравнение реакции в ионной форме:

<math>\mathsf{4Fe^{2+} + 3[Fe(CN)_6]^{3-} \rightarrow Fe^{III}_4[Fe^{II}(CN)_6]_3}</math>

Ранее считалось, что при этом образуется гексацианоферрат(III) железа(II), то есть Fe^II₃[Fe(CN)₆]₂, именно такую формулу предлагали для «турнбулевой сини». Теперь известно, что турнбулева синь и берлинская лазурь — одно и то же вещество, а в процессе реакции происходит переход электронов от ионов Fe²⁺ к гексацианоферрат(III) — иону (валентная перестройка Fe²⁺ + [Fe³⁺(CN)₆] к Fe³⁺ + [Fe²⁺(CN)₆] происходит практически мгновенно, обратную реакцию можно осуществить в вакууме при 300 °C). Эта реакция является аналитической и используется для определения ионов Fe²⁺.Соли Fe³⁺ при этом не мешают, так как дают только слабое зеленовато-коричневое окрашивание (гексацианоферрат(III) железа(III) Fe³⁺[Fe³⁺(CN)₆] устойчив только в растворах).

С концентрированной серной кислотой реагирует с образованием моноксида углеродаШаблон:Sfn:

<math>\mathsf{2K_3[Fe(CN)_6] + 11H_2SO_4 + 13H_2O \rightarrow 3K_2SO_4 + 6(NH_4)_2SO_4 + 2FeSO_4 +11CO{\uparrow} + CO_2{\uparrow}}</math>

Реагирует с перекисью бария (эта реакция может использоваться для количественного определения BaO₂):

<math>\mathsf{BaO_2 + 2K_3[Fe(CN)_6] \xrightarrow{}\ K_6Ba[Fe(CN)_6]_2 + O_2{\uparrow}}</math>

При взаимодействии с кислотами выделяет чрезвычайно токсичный цианистый водородШаблон:Sfn:

<math>\mathsf{K_3[Fe(CN)_6] + 6HCl \xrightarrow{}\ 3KCl + FeCl_3 + 6HCN{\uparrow}}</math>

Интересно то, что из гексацианоферрата(III) калия можно получить гексацианоферрат(II) калия с помощью перекиси водорода в щелочной среде:

<math>\mathsf{2K_3[Fe(CN)_6] + H_2O_2 + 2KOH \xrightarrow{}\ 2K_4[Fe(CN)_6] + 2H_2O + O_2{\uparrow}}</math>

Однако в нейтральной среде эта реакция протекает в обратную сторону.

Получение

Получают гексацианоферрат(III) калия окислением гексацианоферрата(II) калия K₄[Fe(CN)₆] хлором в солянокислой среде, бромом или другими сильными окислителями, например, перманганатом калия.

Применение

Компонент тонирующих, отбеливающих, усиливающих, ослабляющих растворов в фотографии, электролит в хемотронных приборах, компонент электролитов в гальванопластике, реагент для обнаружения Fe²⁺ (см. выше), Li⁺, Sn²⁺, а также в качестве сильного окислителя.

В почвоведении используют для качественного определения оглеения (солей двухвалентного железа). Химическая реакция описана выше.

Безопасность

Это вещество может раздражать глаза и кожу, является токсичнымШаблон:Sfn. В кислой среде может выделяться циановодород и угарный газ. Например, в случае концентрированной серной кислоты разложение идет с образованием монооксида углеродаШаблон:Sfn:

<math>\mathsf{2K_3[Fe(CN)_6] + 11H_2SO_4 + 13H_2O \rightarrow 3K_2SO_4 + 6(NH_4)_2SO_4 + 2FeSO_4 +11CO{\uparrow} + CO_2{\uparrow}}</math>

Но в разбавленной серной кислоте, при падении концентрации ниже 80 %, доминирующей становится реакция с образованием циановодородаШаблон:Sfn:

<math>\mathsf{2K_3[Fe(CN)_6] + 6H_2SO_4 \rightarrow 3K_2SO_4 + Fe_2(SO_4)_3 +12HCN{\uparrow}}</math>

Мнемонические правила

Для того, чтобы запомнить формулу красной кровяной соли K₃[Fe(CN)₆] и не перепутать её с формулой желтой кровяной соли K₄[Fe(CN)₆], существует несколько мнемонических правил:

• В соли красной кровяной калий с тройкой за стеной. Дальше — феррум, шесть цианов: все готово без обманов.
• Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: «gold» — 4 буквы, то есть 4 атома калия — желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆]. «Red» — три буквы, то есть три атома калия — красная кровяная соль — K₃[Fe(CN)₆].
• «Калий три — будет красный». Мнемоника построена на игре слов: «три» (число) и «три» (повелительное наклонение глагола «тереть»). Как известно при потирании, например, кожи, последняя краснеет.

См. также

• Гексацианоферрат(II) калия

Литература

• Шаблон:ВТ-ЭСБЕ
• Шаблон:ХЭ
• Шаблон:Статья

Внешние ссылки