ЖЕЛЕЗО ХЛОРНОЕ (ЖЕЛЕЗО (III) ХЛОРИД)
Ferrum sesquichloratum
| Ferric chloride
| Eisenchlorid Ferrichlorid
|
FeCl3 Мол. в. 162,21
FeCl3·6H2O Мол. в. 270,30
Свойства
Безводный препарат - черно-коричневые кристаллические корки или большие пластинчатые кристаллы гексагональной системы, гранатово-красные в проходящем и зеленые с металлическим блеском в отраженном свете. Пл. 2,898 г/см3. При 309 °С препарат плавится в подвижную красную жидкость, кипящую при 319 °С с частичным разложением. Однако уже при 100 °С FeCl3 заметно улетучивается. На воздухе жадно притягивает влагу и расплывается. Очень хорошо растворим в воде (47,9% при 20 °С, со значительным выделением тепла), хорошо растворим в этиловом спирте, глицерине, диэтиловом эфире и ацетоне, мало растворим в бензоле. Раствор FeCl3 в некоторых органических растворителях на свету восстанавливается в FeCl2, при этом растворитель окисляется или хлорируется, например FeCl3 и этиловый спирт образуют FeCl2 и ацетальдегид.
Кристаллогидрат FeCl3·6H2O - красно-коричневая влажная на ощупь, довольно мягкая кристаллическая масса. Из водных растворов кристаллизуется иногда в полушаровидных агрегатах лучисто-кристаллического строения. Во влажном воздухе быстро расплывается. Т. пл. 37 °С; улетучивается уже при 100 °С. Выше 250 °С распадается на Fe2O3, FeCl3, Cl2 и HCl. Препарат очень хорошо растворим в воде, растворим в этиловом спирте, глицерине и диэтиловом эфире.
Приготовление безводного FeCl3
Безводный препарат получают хлорированием металлического железа *1.
Работу следует проводить под тягой.
В трубку 4 из тугоплавкого стекла (рис. 20) помещают 70 г не слишком тонкой железной проволоки, высушенной при 110 °С и охлажденной в эксикаторе (еще лучше использовать стружки железа Армко). Эту трубку присоединяют с помощью резиновой пробки к широкогорлой банке 5 емкостью 1 л. Другой конец трубки 4 соединяют с системой для осушки хлора, состоящей из промывалки 1 с конц. H2SO4 и трубки 3 с P2O5; склянка 2 является предохранительной на случай закупоривания трубки 4 возгоняющимся FeCl3. из прибора вытесняют воздух хлором и нагревают трубку 4 пламенем горелки, поддерживая ток хлора таким, чтобы в поглотительной склянке 8 с раствором NaOH проходили лишь редкие пузырьки газа.
Образующийся FeCl3 возгоняется в банку 5. Сразу же по окончании реакции банку 5 отсоединяют и немедленно закрывают заранее приготовленной притертой пробкой.
Выход ~200 г (почти 100%). Для окончательной очистки FeCl3 можно подвергнуть повторной возгонке в токе хлора, но и без этого препарат вполне пригоден для большинства целей.
Приготовление кристаллогидрата FeCl3·6H2O
Сначала получают раствор FeCl2, растворяя металлическое железо в соляной кислоте, а затем окисляют его хлором:
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2б
2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl3
Работу следует проводить под тягой.
В коническую колбу емкостью 1 л, содержащую 740 мл 25%-ной соляной кислоты (ч. д. а.), прибавляют небольшими порциями 120 г чистых железных стружек (огнеопасно - водород!). Когда бурный период реакции закончится, раствор нагревают до 80-90 °С, фильтруют и полученный раствор FeCl2 (около 700 мл) хлорируют в аппарате, изображенном на рис. 21.
Раствор FeCl2 из напорной склянки 1 подают в абсорбер 3 со скоростью 5 мл/мин. Абсорбером служит колонка высотой 100 см и диаметром 4 см, заполненная обрезками стеклянных трубок диаметром 6-8 мм и длиной 3 см. Снизу в колонку пускают хлор со скоростью 6 л/мин. Газ предварительно для промывки просасывают через склянку 2 с водой. Избыток хлора через склянку Тищенко 4 уводится в тягу.
Хлорированный раствор стекает из колонки по сифону в приемник 5. Процесс должен быть отрегулирован так, чтобы окисление было полным (проба жидкости не должна давать синего осадка с раствором K3Fe(CN)6).
Раствор из приемник 5 переносят в фарфоровую чашку и упаривают при 90-95 °С точно до пл. 1,659 (при 25 °С). Несоблюдение этого условия приведет к тому, что либо раствор не будет кристаллизоваться, либо произойдет выделение другого, метастабильного кристаллогидрата. Оставшийся раствор охлаждают до 4 °С, изредка перемешивая. Выделившиеся кристаллы отсасывают на воронке Бюхнера и переносят их в банку с притертой пробкой.
Выход 500 г (66% по железу). Полученный препарат обычно соответствует реактиву квалификации ч. д. а., но иногда удается получать препарат х. ч.
*1В кн.: Неорганические синтезы. Пер. с англ., под ред. Д. И. Рябчикова. Вып. III. М., Издатинлит, 1952. См. с. 179.
 
| |