Гексацианоферрат(III) калия

гексацианоферрат (III) калия (красная кровяная соль)

Гексацианоферра́т(III) ка́лия (железосинеро́дистый ка́лий, феррициани́д ка́лия, гексацианоферра́т ка́лия) — комплексное соединение трёхвалентного железа K3[Fe(CN)6

].

Содержание

Тривиальные названия

История и происхождение названия

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

.

Свойства

Тёмно-красные кристаллы с моноклинной решеткой. Водный раствор зеленовато-жёлтого цвета

.
Растворимость в воде
Температура, °C Растворимсть, г/100 г воды
0 29, 9
10 38, 3
20 46
25 48, 8
30 52, 7
40 59, 5
60 70, 9
80 81, 8
100 91, 6

В этаноле нерастворим

.


Гексацианоферрат(III) калия — очень сильный окислитель, особенно в щелочной среде. Окисляет H2S до S, HI до I2, PbO до PbO2, NH3 до N2 и солей аммония, W до WO42−

:
W + 6K3[Fe(CN)6] + 8KOH → 6K4[Fe(CN)6] + K2WO4 + 4H2O

На свету происходят следующие обратимые реакции

:
K3[Fe(CN)6] + H2O ↔ K2[Fe(CN)5OH2] + KCN
KCN + H2O ↔ HCN + KOH
Некоторые свойства
Молекулярная масса 329, 25 а. е. м.
Плотность 1, 845 г/см3 (при 25 °C).
Стандартная энтальпия образования ΔH −173, 2 кДж/моль (т) (при 298 К)
Стандартная энергия Гиббса образования ΔG −51, 9 кДж/моль (т) (при 298 К)
Стандартная энтропия образования S 420, 1 Дж/моль·K (т) (при 298 К)
Стандартная мольная теплоёмкость Cp 316, 3 Дж/моль·K (т) (при 298 К)

С солями Fe2+ образует темно-синий осадок турнбулевой сини. Уравнение реакции (в ионной форме

):
4Fe2+ + 3[Fe(CN)6]3− → FeIII4[FeII(CN)6]3

Ранее считалось, что при этом образуется гексацианоферрат(III) железа(II), то есть FeII3[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). 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

).

Эта реакция является аналитической и используется для определения ионов Fe2+

.

С концентрированной серной кислотой реагирует, давая Fe(HSO4)2, KHSO4, NH4HSO4 и CO

.

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

):
BaO2 + 2K3[Fe(CN)6] → K6Ba[Fe(CN)6]2 + O2

В отличие от гексацианоферрата(II) калия, гексацианоферрат(III) калия ядовит

.

При взаимодействии с кислотами выделяет весьма токсичный цианистый водород: K3[Fe(CN)6] + 6HCl = 3KCl + FeCl3 + 6HCN

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

.
2K3[Fe(CN)6] + H2O2 + 2KOH → 2K4[Fe(CN)6] + 2H2O + O2

Дело в том, что 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 другим сильным окислителем, 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

.

Мнемонические правила

Для того, чтобы запомнить формулу красной кровяной соли K3[Fe(CN)6] и не перепутать ее 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].

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.