 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Оксалат железа (III) калия | |
| Другие имена ферриоксалат калия трисоксалатоферрат калия (III) | |
| Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.035.398  |
| Номер ЕС |
|
PubChem CID | |
| UNII | |
| |
| |
| Характеристики | |
| K 3[ Fe (C 2О 4) 3] (безводный) K 3[Fe ( C 2О 4) 3 ] · 3 H 2О (тригидрат) | |
| Молярная масса | 437,20 г / моль (безводный) 491,25 г / моль (тригидрат) |
| Внешность | изумрудно-зеленые гидратированные кристаллы |
| Плотность | 2,13 г / см 3 |
| Температура плавления | 230 ° C (446 ° F; 503 K) тригидрат теряет 3 H2O при 113 ° C [1] |
| Структура | |
| восьмигранный | |
| 0 Д | |
| Опасности | |
| Основные опасности | Едкий. Раздражает глаза, органы дыхания и кожу. |
| R-фразы (устаревшие) | R20 , R21 , R22 , R34 , R36 / 37/38 |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | Ферриоксалат натрия |
Родственные соединения | Оксалат железа (II) Оксалат железа (III) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверить ( что есть ?)  | |
| Ссылки на инфобоксы | |
Ферриоксалат калия - это химическое соединение с формулой K
3[ Fe (C
2О
4)
3]. Часто встречается в виде тригидрата K
3[Fe (C
2О
4)
3] · 3H 2 O . Оба являются кристаллическими соединениями зеленого цвета лайма [2], также известными как трисоксалатоферрат калия или трис (оксалат) феррат (III) калия . [2]
Соединение представляет собой соль, состоящую из анионов ферриоксалата , [Fe (C
2О
4)
3] 3− и катионы калия K + . Анион представляет собой комплекс переходного металла, состоящий из атома железа в степени окисления +3 и трех бидентатных оксалат- ионов C
2О2-
4анионы, действующие как лиганды . Калий действует как противоион , уравновешивая заряд -3 комплекса. В растворе соль диссоциирует с образованием аниона ферриоксалата [ Fe (C
2О
4)
3] 3– , который имеет флуоресцентный зеленый цвет.
Анион ферриоксалата довольно стабилен в темноте, но разлагается под действием света и электромагнитного излучения более высокой энергии . Эта функция используется для химической актинометрии , измерения светового потока и для подготовки чертежей .
Подготовка [ править ]
Комплекс может быть синтезировано путем реакции между железом (III) сульфат , бария оксалата и оксалата калия : [3]
- Fe
2(ТАК
4)
3+ 3 BaC
2О
4+ 3 К
2C
2О
4→ 2 К
3[ Fe (C
2О
4)
3] + 3 BaSO
4
Реагенты объединяют в воде, твердый осадок BaSO
4 удаляется, и зеленый тригидрат кристаллизуется из охлажденного раствора.
Структура [ править ]
Структуры тригидрата и безводной соли широко изучены. [4], что указывает на то, что Fe (III) является высокоспиновым ; поскольку низкоспиновый комплекс будет демонстрировать искажения Яна – Теллера . Аммониевые и смешанные натриево-калиевые соли изоморфны , как и родственные комплексы с Al 3+ , Cr 3+ и V 3+ .
Ферриоксалатный комплекс проявляет спиральную хиральность, поскольку он может образовывать две несовмещаемые геометрии. В соответствии с соглашением IUPAC изомер с левой винтовой осью обозначается греческим символом Λ (лямбда). Его зеркальное отображение с правой осью винта обозначено греческим символом Δ (дельта). [5]
Реакции [ править ]
Фоторедукция [ править ]
Анион ферриоксалата чувствителен к свету и к электромагнитному излучению более высокой энергии, включая рентгеновские лучи и гамма-лучи . Поглощение фотона вызывает разложение одного оксалата до диоксида углерода CO.
2и восстановление атома железа (III) до железа (II). [6]
Термическое разложение [ править ]
Тригидрат теряет три молекулы воды одновременно при нагревании до 113 ° C. [1]
При 296 ° C безводная соль разлагается на комплекс железа (II), феррооксалат калия, оксалат калия и диоксид углерода : [1]
- 2 К
3[ Fe (C
2О
4)
3] → 2 К
2[ Fe (C
2О
4)
2] + K
2C
2О
4+ 2 СО
2
Эта катализируемая светом окислительно-восстановительная реакция когда-то служила основой некоторых фотографических процессов, однако из-за их нечувствительности и доступности цифровой фотографии эти процессы устарели и почти забыты.
Использует [ редактировать ]
Фотометрия и актинометрия [ править ]
Открытие эффективного фотолиза ферриоксалат-аниона стало важной вехой для химической фотохимии и актинометрии . Было обнаружено, что калиевая соль более чем в 1000 раз более чувствительна, чем уранилоксалат , соединение, ранее используемое для этих целей. [6] [7]
Химическое образование [ править ]
Синтез и термическое разложение ферриоксалата калия - популярное упражнение для старшеклассников, студентов колледжей или студентов университетов, поскольку оно включает химию комплексов переходных металлов, визуально наблюдаемую фотохимию и термогравиметрию . [8]
Чертежи [ править ]
До появления широкополосных струйных и лазерных принтеров большие технические чертежи обычно воспроизводились методом цианотипии .
Это был простой контактный фотографический процесс, в результате которого была получена «негативная» бело-синяя копия исходного рисунка - чертеж . Процесс, основанный на фотолизе комплекса железа (III), который превратил его в нерастворимую версию железа (II) на участках бумаги, подвергшихся воздействию света.
Комплекс, используемый в цианотипе, представляет собой в основном цитрат железа (III) аммония , но также используется ферриоксалат калия. [9] [10]
См. Также [ править ]
Известен ряд других оксалатов железа.
- Оксалат железа (II)
- Оксалат железа (III)
- Ферриоксалат натрия
Ссылки [ править ]
- ^ a b c J. Ladriere (1992): «Мессбауэровское исследование термического разложения тригидрата трис (оксалато) феррата (III) калия и дигидрата бис (оксалато) феррата (II)». Сверхтонкие взаимодействия , том 70, выпуск 1, страницы 1095–1098. DOI : 10.1007 / BF02397520
- ^ a b А. Сарита, Б. Раджу, М. Рамачари, П. Рагхавайя и К. А. Хуссейн (2012) «Синтез, кристаллическая структура и характеристика хирального, трехмерного безводного трис (оксалато) феррата (III) калия», Physica B: Condensed Matter , том 407, выпуск 21, страницы 4208-4213. DOI : 10.1016 / j.physb.2012.07.005
- ^ Bailar-младший, Джон C .; Джонс, Элдон М. (1939). Триоксалатные соли (триоксалатоалюминат, -ферриат, -хромат и -кобальтиат) . Неорг. Synth. Неорганические синтезы. 1 . С. 35–38. DOI : 10.1002 / 9780470132326.ch13 . ISBN 9780470132326.
- Перейти ↑ Junk, Питер С. (2005). «Супрамолекулярные взаимодействия в рентгеновской кристаллической структуре тригидрата трис (оксалато) феррата (III) калия». J. Coord. Chem . 58 (4): 355–361. DOI : 10.1080 / 00958970512331334250 .
- ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ а б Хатчард, CG; Паркер, Калифорния (1956). «Новый чувствительный химический актинометр. II. Ферриоксалат калия как стандартный химический актинометр». Труды Лондонского королевского общества . 235 (1203): 518–36. Bibcode : 1956RSPSA.235..518H . DOI : 10.1098 / rspa.1956.0102 . S2CID 98652159 . CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Поздняков, Иван П .; Кель, Оксана В .; Плюснин, Виктор Ф .; Гривин, Вячеслав П .; Бажин, Николай М. (2008). «Новое понимание фотохимии ферриоксалата». J. Phys. Chem. . 112 (36): 8316–8322. Bibcode : 2008JPCA..112.8316P . DOI : 10.1021 / jp8040583 . PMID 18707071 .
- ^ Джон Олмстед (1984): «Подготовка и анализ тригидрата трис (оксалато) феррата (III) калия: общий химический эксперимент». Журнал химического образования , том 61, выпуск 12, стр. 1098. doi : 10.1021 / ed061p1098
- ^ Пабло Алехандро Фиорито и Андре Сарто Поло (2015): «Новый подход к фотографии цианотипа с использованием трис- (оксалато) феррата (III): комплексный эксперимент». Журнал химического образования , том 92, выпуск 10, страницы 1721–1724. DOI : 10.1021 / ed500809n
- ^ Mike Ware (2014): Cyanomicon - История, наука и искусство Цианотипии: фотопечать в берлинской лазури . Электронный документ на www.academia.edu, опубликованный на www.mikeware.co.uk, дата обращения 29 марта 2019.
