Gvožđe hlorid- prosječna sol feri željeza i hlorovodonične kiseline. Po izgledu, ova hemijska sirovina je meka kristalna masa zarđalo-braonkasto-crne boje. Njegova tačka ključanja je 319°C, tačka topljenja je 309°C. Gvožđe hlorid nastaje zagrevanjem gvožđa sa hlorom. Može se dobiti i kao nusproizvod u proizvodnji titanijum hlorida TiCl4 i aluminijum hlorida AlCl3. Drugi način za dobivanje željeznog klorida je vruće hloriranje ili oksidacija otopine FeCl2 nakon čega slijedi isparavanje otopine FeCl3.
Opseg primjene željeznog klorida je prilično širok. Koristi se kao koagulant za prečišćavanje vode, kao katalizator u organskoj sintezi, kao jedkasto sredstvo u procesu bojenja tkanina, kao i za pripremu željeznih pigmenata i drugih soli željeza. Rastvor željeznog hlorida se takođe koristi za jetkanje štampanih ploča.
Željezni hlorid je postao prilično raširen kao koagulant u procesu prečišćavanja industrijskih i komunalnih otpadnih voda. U poređenju sa drugim koagulansima, posebno aluminijum sulfatom, ovaj hemijski proizvod ima važnu prednost - gvožđe hlorid obdarena visokom stopom taloženja raznih nečistoća. Kao rezultat hidrolize, željezni hlorid stvara slabo rastvorljiv željezni hidroksid. Tokom njegovog formiranja, razne organske i anorganske nečistoće se hvataju, formirajući labave ljuspice koje se lako uklanjaju iz otpadne vode koja se tretira. Takve pahuljice, gustoće od 1001–1100 g/l i veličine od 0,5–3,0 milimetara, imaju prilično veliku površinu s odličnom sorpcijskom aktivnošću. U procesu njihovog formiranja u strukturu se uključuju suspendirane tvari (veliki mikroorganizmi, ćelije planktona, mulj, biljni ostaci), koloidne čestice, kao i neki od zagađujućih jona koji se nalaze na površini ovih čestica. Uz pomoć ovog proizvoda, proces sedimentacije mulja odvija se mnogo brže i dublje. Još jedna prednost željeznog hlorida je njegov povoljan efekat na biohemijsku razgradnju mulja. Za kvalitetan tretman otpadnih voda potrebno je 30 g željeznog klorida po kubnom metru. Prečišćavanje vode željeznim hloridom smanjuje sadržaj rastvorljivih nečistoća na 25 posto, a nerastvorljivih na 95 posto. Tokom tretmana industrijskih i komunalnih otpadnih voda, natrijum hipohlorit uništava toksična jedinjenja i mikroorganizme.
Zbog izraženih kiselinskih svojstava, željezni hlorid se koristi kao katalizator u procesima organske sinteze, u proizvodnji smola otpornih na toplinu i u oksidaciji naftnog bitumena. Željezni hlorid je energičan agens za hlorisanje, pa se koristi za selektivnu ekstrakciju određenih rudnih komponenti. Konkretno, ova hemijska sirovina je potrebna u aromatičnim ugljovodonicima za reakcije elektrofilne supstitucije. Poznata je i upotreba vodenih otopina željeznog hlorida. Posjedujući prilično blaga svojstva jetkanja, koriste se u elektronskoj industriji i izradi instrumenata za jetkanje štampanih ploča, metalnih dijelova i bakarne folije. Primjenjivo gvožđe hlorid i u građevinarstvu. Koristi se kao aditiv portland cementu za ubrzavanje procesa vezivanja. Dodatak željeznog klorida značajno povećava čvrstoću betona. Ovaj proizvod se također koristi u drugim područjima ljudskog života, posebno:
uz njegovu pomoć bistre se prirodne vode u sistemima za prečišćavanje vode;
ulje se uklanja iz otpadnih voda uljarica i masnoća;
koristi se za prečišćavanje otpadnih voda preduzeća kože i krzna od jedinjenja hroma;
za omekšavanje vode za piće;
kao i u organohlornoj sintezi
Opće informacije o hidrolizi željeza (III) hlorida
DEFINICIJA
Gvožđe(III) hlorid– srednja so koju čine slaba baza – gvožđe (III) hidroksid (Fe(OH) 3) i jaka kiselina – hlorovodonična (hlorovodonična) (HCl). Formula – FeCl 3.
To je supstanca s kristalnom strukturom crno-smeđe, tamnocrvene, ljubičaste ili zelene, ovisno o kutu upadne svjetlosti. Molarna masa – 162 g/mol.
Rice. 1. Gvožđe (II) hlorid. Izgled.
Hidroliza gvožđe(III) hlorida
Hidrolizuje na katjonu. Priroda okoline je kisela. Teoretski, druga i treća faza su moguće. Jednačina hidrolize je sljedeća:
prva faza:
FeCl 3 ↔ Fe 3+ +3Cl - (disocijacija soli);
Fe 3+ + HOH ↔ FeOH 2+ + H + (hidroliza katjonom);
Fe 3+ +3Cl - + HOH ↔ FeOH 2+ +3Cl - + H + (jonska jednačina);
FeCl 3 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl 2 + HCl (molekularna jednadžba).
druga faza:
Fe(OH)Cl 2 ↔ FeOH 2+ + 2Cl - (disocijacija soli);
FeOH 2+ + HOH ↔ Fe(OH) 2 + + H + (hidroliza katjonom);
FeOH 2+ + 2Cl - + HOH ↔ Fe(OH) 2 + + 2Cl - + H + (jonska jednačina);
Fe(OH)Cl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH) 2 Cl+ HCl (molekularna jednadžba).
Treća faza:
Fe(OH) 2 Cl ↔ Fe(OH) 2 + + Cl - (disocijacija soli);
Fe(OH) 2 + + HOH ↔ Fe(OH) 3 ↓ + H + (hidroliza katjonom);
Fe(OH) 2 + + Cl - + HOH ↔ Fe(OH) 3 ↓ + Cl - + H + (jonska jednačina);
Fe(OH) 2 Cl + H 2 O ↔ Fe(OH) 3 ↓ + HCl (molekularna jednačina).
Primjeri rješavanja problema
PRIMJER 1
| Vježbajte | U otopinu natrijum hidroksida mase 150 g (ω = 10%) dodat je rastvor gvožđe (III) hlorida, usled čega je nastao smeđi talog - gvožđe (III) hidroksid. Odrediti njegovu masu. |
| Rješenje | Napišimo jednačinu reakcije za interakciju natrijum hidroksida i gvožđe (III) hlorida: 3NaOH + FeCl 3 = Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl. Izračunajmo masu natrijum hidroksida rastvorenog u rastvoru: ω = m rastvora / m rastvora ×100%; m rastvora = m rastvor ×ω/100%; m rastvora (NaOH) = m rastvora (NaOH) × ω(NaOH)/100%; m rastvora (NaOH) = 150× 10/100% = 15g. Nađimo količinu natrijum hidroksida (molarna masa - 40 g/mol): υ(NaOH) = m rastvora (NaOH)/ M(NaOH) = 15/40 = 0,375 mol. Prema jednadžbi reakcije υ(Fe(OH) 3) = 3×υ(NaOH) =3×0,375=1,125 mol. Zatim izračunavamo masu precipitata gvožđe (III) hidroksida (molarna masa – 107 g/mol): m(Fe(OH) 3)= υ(Fe(OH) 3)×M(Fe(OH) 3)= 1,125 × 107 = 120,375 g. |
| Odgovori | Masa gvožđe (III) hidroksida je 120,375 g. |
PRIMJER 2
| Vježbajte | Izračunajte masene udjele svakog od elemenata koji čine željezo (III) hlorid. |
| Rješenje | Maseni udio elementa se izračunava na sljedeći način: ω(X) = n×Ar(X)/Mr×100%, one. omjer relativne atomske mase, uzimajući u obzir broj atoma koji čine tvar, prema molekularnoj masi ove tvari, izražen u postocima. Molekularna težina željeznog (III) hlorida je 162. Izračunajmo masene udjele elemenata: gvožđe : ω(Fe) = n×Ar(Fe)/Mr (FeCl 3) ×100%; ω(Fe) = 1×56/162×100% =34,27%. hlor: ω(Cl) = n×Ar(Cl)/Mr (FeCl 3) ×100%; ω(Cl) = 3×35,5/162×100% = 65,73%. Da bismo provjerili ispravnost izračuna, dodavanjem rezultirajućih masenih udjela trebali bismo dobiti 100%: ω(Fe) +ω(Cl) = 34,27 +65,73 = 100%. |
| Odgovori | Maseni udio gvožđa je 34,27%, maseni udio hlora je 65,73. |
Brojna svojstva koja posjeduje željezni hlorid zbog svog hemijskog sastava čine ovu tvar nezamjenjivom u industriji. Dakle, željezni hlorid se koristi u radio elektronici za trovanje ploča; u prehrambenoj industriji učestvuje u procesu spravljanja i pečenja pekarskih proizvoda; dio je reagensa koji se koriste pri štampanju fotografija; u tekstilnoj industriji učestvuje u proizvodnji tkanina; korištenje željeznog klorida za pročišćavanje vode u industrijskim razmjerima; Željezni hlorid je važan element u metalurškoj i hemijskoj industriji.
Osim toga, željezni hlorid je neophodan da osoba normalno funkcionira. Pomaže tijelu da nadoknadi nedostatak željeza koji je povezan s gubitkom krvi ili poremećenom apsorpcijom željeza. Budući da nedostatak željeznog klorida može negativno utjecati na funkcioniranje organizma, u farmakologiji postoje mnogi lijekovi koji sadrže FeCl₃.
Metode dobijanja
Postoji nekoliko načina da se dobije željezni trihlorid. Dakle, željezni hlorid je rezultat interakcije monovalentnog željeza sa čistim hlorom: 2Fe + 3Cl2 = FeCl₃.
Osim toga, željezni hlorid se može dobiti oksidacijom željeznog hlorida hlorom: 2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl₃.
Željezni hlorid se također proizvodi oksidacijom željeznog (II) hlorida sumpornim dioksidom. U ovom slučaju dolazi do složenije hemijske reakcije: 4FeCl2 + SO2 + 4HCl = 4FeCl3 + S + 2H2O.
Kod kuće možete provesti nekoliko zanimljivih eksperimenata u kojima možete dobiti željezni klorid.
Eksperiment 1.
Trebat će vam jako zarđale željezne strugotine (dostat će i obična hrđa iz stare cijevi) i otopina hlorovodonične kiseline u omjeru 1:3. Pegla se mora staviti u staklenu posudu i napuniti hlorovodoničnom kiselinom. Budući da se kemijska reakcija u ovom slučaju odvija prilično sporo, morat ćete pričekati nekoliko dana. Kada reagens dobije karakterističnu žuto-smeđu nijansu, tečnost se ispušta iz posude, a nastali talog se filtrira.Eksperiment 2.
U staklenoj posudi pomiješajte 30% otopinu vodikovog peroksida, hlorovodonične kiseline i vode u omjeru 2:2:6. Kao rezultat kemijske reakcije nastaje otopina željeznog klorida.Eksperiment 3.
Željezni hlorid se također može dobiti reakcijom hlorovodonične kiseline i željeznog oksida Fe2O3. Da biste to učinili, hlorovodonična kiselina se stavlja u staklenu posudu. Pazite, željezni oksid (željezno olovo) se dodaje u njega u malim porcijama.Važno je zapamtiti da je hlorovodonična kiselina vrlo toksična i izaziva ozbiljne opekotine ako dođe u dodir s kožom. Osim toga, tijekom kemijskih reakcija oslobađaju se željezne pare koje mogu uzrokovati oštećenje disajnih i vidnih organa. Gumene rukavice, zaštitna maska i naočale pomoći će u sprječavanju ovih negativnih posljedica.
Gvožđe(II) hlorid
Hemijska svojstva
Formula željeznog hlorida: FeCl2 .
Ovo jedinjenje je srednja so hlorovodonične kiseline i gvožđe. Supstanca su bezbojni kristali koji oksidiraju i postaju žuti na zraku. Tačka topljenja = 677 stepeni Celzijusa. Proizvod se dobro otapa u vodi, aceton I etil alkohol , nerastvorljiv u dietil eter . Molarna masa supstance = 126,7 grama po molu.
Gvožđe hlorid 2 ima tendenciju kristalizacije iz vodenih rastvora. Također, supstanca u suhom obliku, kada se zagrije u prisustvu zraka, lako oksidira u gvožđe hlorid 3 , koji ima malo drugačija hemijska svojstva.
Priprema željeznog hlorida
Jedinjenje se može pripremiti otapanjem metalnog željeza u njemu hlorovodonične kiseline , na primjer, kada uređujete čelični proizvod. Također, u laboratorijskim uvjetima, supstanca se može sintetizirati iz trovalentni hlorid , dodajući tome sumpor oksid i vodu ili Kalijum jodid.
Reakcije gvožđa hlorida
Supstanca se koristi za proizvodnju drugih hemijskih jedinjenja, koristi se u medicini, preparati od gvožđa; anemija zbog nedostatka gvožđa .
Lijek se obično prodaje kao vodena otopina za oralnu primjenu.
farmakološki efekat
Antianemija.
Farmakodinamika i farmakokinetika
Zahvaljujući ovom spoju moguće je povećati nivo gvožđa u organizmu, stimulisati procese stvaranja i regulisati različite vitalne redoks reakcije.
Nakon završetka kursa lijeka, klinički simptomi se eliminiraju anemija i poboljšanje laboratorijskih parametara.
Obično je supstanca zatvorena u plastiku matrix-tradumet , što osigurava sporo oslobađanje aktivne komponente. Nakon ulaska u gastrointestinalni trakt, lijek počinje da se apsorbira u sistemski krvotok u tankom crijevu i duodenumu. Procesima oslobođenje pod utjecajem prisustva vode, istrošeni matriks se izlučuje iz tijela izmetom, željezo se apsorbira i podvrgava aktivnom metabolizmu. Što je anemija teža, lijek se bolje apsorbira.
Indikacije za upotrebu
Lijek se koristi za prevenciju i liječenje stanja nedostatka željeza, uključujući anemija . Lijek je posebno tražen u liječenju djece i adolescenata, trudnica i dojilja, vegetarijanaca i starijih osoba.
Kontraindikacije
Proizvod je kontraindiciran:
- kada je na aktivnoj tvari ili pomoćnim elementima;
- pacijenti sa hemolitička anemija , hemosideroza , hemohromatoza , aplastična anemija , talasemija ;
- u slučaju smetnji u apsorpciji gvožđa ( olovna anemija, sideroahrestična ili perniciozna anemija );
- za alergičare.
Nuspojave
Tokom liječenja ovim lijekom može doći do sljedećeg:
- neugodne senzacije u gastrointestinalnom traktu, osjećaj težine;
- tamnjenje zubne gleđi.
Gvožđe hlorid, uputstvo za upotrebu (metod i doziranje)
Rastvor željeznog hlorida se uzima oralno. Može se razblažiti sokom ili vodom. Kako biste izbjegli potamnjenje zuba, preporučuje se piti lijek kroz slamčicu.
Kao preventiva obično se propisuje 2 mg po kg tjelesne težine dnevno. Dnevna doza je podijeljena u 3-4 doze.
Za liječenje anemija koristite 4-6 mg po kg tjelesne težine dnevno, učestalost primjene je ista.
Za djecu od 1 do 12 godina dnevna doza je do 45 mg.
Od 12 godina starosti propisuje se 45 ili više mg lijeka dnevno.
Trajanje tretmana je 60 dana. Ponekad je preporučljivo produžiti liječenje do 3 mjeseca.
Maksimalna dnevna doza lijeka je 200 mg.
Predoziranje
U slučaju predoziranja mogu se javiti bolne senzacije u abdominalnom području, povraćanje, pospanost, mučnina, opća slabost i bljedilo šok ili .
Žrtva treba isprati želudac, provesti simptomatsko liječenje; deferoksamin .
Interakcija
Tetraciklini usporavaju proces apsorpcije lijeka. Istovremeno, lijek smanjuje apsorpciju tetraciklini .
specialne instrukcije
Kako bi se smanjila vjerovatnoća nuspojava, preporučuje se uzimanje lijeka za vrijeme ili nakon obroka.
Ako tijekom liječenja pacijent razvije simptome, tada je potrebno smanjiti pojedinačnu dozu, ali povećati učestalost primjene.
Tokom terapije lijekovima, stolica može postati crna, to je zbog činjenice da se višak željeza izlučuje izmetom.
Lijekovi koji sadrže (analoge)
Nivo 4 ATX kod se podudara:Gvozdeni hlorid se nalazi u preparatu i Aloe sirup sa gvožđem .
ODJELJAK II. NEORGANSKA HEMIJA
8.
Metalni elementi i njihovi spojevi. Metali
8.5. Ferum
8.5.2. Jedinjenja gvožđa ( III)
Ferum(III) oksid Fe 2 O 3 je najstabilnija prirodna spora željeza, smeđi prah, ima atomske kristalne rešetke i ne otapa se u vodi. Ferum(III) oksid pokazuje slaba amfoterna svojstva (sa prevlastom bazičnih) - lako reagira s kiselinama:
Legura pokazuje slaba kisela svojstva u kombinaciji sa alkalijama i karbonatima elemenata alkalnih metala:
Natrijum ferit nastao u vodenom rastvoru se potpuno razlaže vodom (hidrolizira):
Redukcioni agensi redukuju željezo(III) oksid u željezo:
Ekstrakcija ferum(III) oksida Ferum(III) oksid se dobija termičkom razgradnjom ferum(III) hidroksida ili ferum(III) nitrata:
Dobija se i tokom pečenja pirita FeS2:
Ferum(III) hidroksid Fe(OH) 3 1 - smeđa supstanca nerastvorljiva u vodi sa slabim amfoternim svojstvima (s prevlašću bazičnih):
Reakcije s koncentriranim otopinama alkalija javljaju se samo uz produženo zagrijavanje. U tom slučaju nastaje stabilan hidrokso kompleks K3[Fe(OH)6]:
Ekstrakcija ferum(III) hidroksida
Ferum(III) hidroksid se dobija iz soli gvožđa (III) rastvorljivih u vodi kada reaguju sa alkalijama:
Soli gvožđa(III) formirane jakim kiselinama su visoko rastvorljive u vodi i mogu formirati kristalne hidrate: Fe (N O 3 ) 3 9H 2 O, Fe 2 (S O 4 ) 3 9H 2 O, FeCl 3 6H 2 O. Fe 3+ soli hidrolizirati katjonom:
Jedinjenja željeza(III) pokazuju oksidirajuća svojstva, pa stoga i kada su u interakciji sa redukcijskim agensima Fe 3+ prelazi u Fe 2+:
Kvalitativne reakcije na jon Fe3+:
1. Reagens - kalijum heksacijanoferat(II) (žuta krvna so). Formira se tamnoplavi talog - pruski plavi:
2. Reagens - kalijum (ili amonijum) tiocijanat. Krvavocrveni ferum(III) tiocijanat nastaje:
Upotreba gvožđa i jedinjenja gvožđa
Crna metalurgija (proizvodnja željeza i njegovih legura) čini 90% svjetske metalurgije. Crna metalurgija je osnova za razvoj mnogih industrija: mašinstvo koristi trećinu crnih metala, građevinarstvo (kao konstrukcijski materijal, za proizvodnju armiranog betona) - četvrtinu; značajan dio se koristi iu transportu.
Legure na bazi željeza (feromagnetne) koriste se u elektrotehnici u proizvodnji transformatora i elektromotora.
Ferum(II) oksid FeO jedan je od sastojaka keramike, pigment za boje i emajl otporan na toplinu.
Ferum(III) oksid Fe 2 O 3 oker se koristi kao mineralna boja.
Magnetit Fe 3 O 4 koristi se u proizvodnji tvrdih diskova, a ultrafini prah se koristi kao toner u crno-bijelim laserskim štampačima.
Željezni sulfat (gvožđe(II) sulfat heptahidrat) FeS B 4 7H 2 O se koristi za suzbijanje biljnih štetočina, u proizvodnji mineralnih boja i u građevinarstvu.
Ferum(III) hlorid se koristi za prečišćavanje vode, kao jedkalo za bojenje tkanina, u radiotehnici za jetkanje štampanih ploča i u organskoj sintezi kao katalizator.
Vodeni rastvori FeCl 2, FeCl 3, FeS B 4 se koristi kao koagulans za prečišćavanje vode za industrijska preduzeća.
Ferrum(III) nitrat nenahidrat Fe (NO 3 ) 3 · 9H 2B se koristi kao jedkalo u procesu bojenja tkanina.
1 Kao iu slučaju Fe 3 O 4, supstance sa formulom Fe(OH ) 3 ne postoji. Kada pokušate da ga dobijete, generiše se Fe 2 O 3 n H 2 O ili FeO (OH ) - ferum(III) metahidroksid.