Хлорид железа (III)

Хлорид железа (III), хлорное железо, также - трихлорид железа. FeCl₃ — средняя соль трёхвалентного железа и соляной кислоты.

Физические свойства

Хлорид железа (III)

Мерцающие, черно-коричневые, либо темно-красные, либо фиолетовые в проходящем свете, зеленые в отраженном свете листочки с металлическим блеском. Сильно гигроскопичен, на воздухе превращается в гидрат FeCl₃· 6H₂O — гигроскопичные жёлтые, по другим источникам желто-коричневые кристаллы, хорошо растворимые в воде (при 20 °C в 100 г воды растворяется 91,9 г безводной соли). T_пл 309 °C.

Методы получения

• Самым простым методом получения трихлорида железа является действие на железные опилки или раскалённую железную проволоку газообразным хлором. При этом, в отличие от действия соляной кислоты, образуется соль трёхвалентного железа — выделяется бурый дым из мельчайших её частиц:

 2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

• Также трихлорид получается при окислении хлором хлорида железа (II):

 2FeCl₂ + Cl₂ → 2FeCl₃

• Также существует достаточно интересный метод окисления оксидом серы (IV):

 4FeCl₂ + SO₂↑ + 4HCl → 4FeCl₃ + S + 2H₂O

• Другим способом получения трихлорида железа (FeCl3) является взаимодействие

оксида железа(III) с соляной кислотой, сопровождающееся выделением воды и энергии в виде тепла:

 Fe₂O₃ + 6HCl → 2FeCl₃ + 3H₂O + Q↑

Химические свойства

• При нагревании в атмосферном давлении до температуры плавления начинается медленное разложение трихлорида железа с образованием дихлорида и молекулярного хлора:

 2FeCl₃ → 2FeCl2 + Cl₂

• За счёт того, что трихлорид железа является сильной кислотой Льюиса, он вступает во взаимодействие с некоторыми другими хлоридами, при этом образуются комплексные соли тетрахлороферратной кислоты:

 FeCl₃ + Cl⁻ → [FeCl4]⁻

• При нагревании до 350 °C с оксидом железа(III) образуется оксохлорид железа:

 FeCl₃ + Fe₂O₃ → 3FeOCl

• Соли трёхвалентного железа являются слабыми окислителями, в частности, трихлорид железа хорошо окисляет металлическую медь, переводя её в растворимые хлориды:

 FeCl₃ + Cu → FeCl₂ + CuCl

 FeCl₃ + CuCl → FeCl₂ + CuCl₂

• реагирует с иодоводородом:

 2FeCl₃ + 2HI → 2FeCl₂ + I₂ + 2HCl

Применение

Хлорид железа (III) в роли катализатора реакции электрофильного замещения Фриделя-Крафтса

• Хлорид железа(III) применяется при травлении печатных плат (радиотехника, системотехника).
• Используется для травления печатных форм (офорт, цинкография), как альтернатива азотной кислоте, реакция с которой сопровождается выделением высокотоксичных паров («лисий хвост»).
• Используется в кузнечном деле для проявления рисунка железа.
• Применяется как протрава при крашении тканей.
• В промышленных масштабах применяется как коагулянт для очистки воды.
• За счёт чётко выраженных кислотных свойств широко применяется в качестве катализатора в органическом синтезе. Например, для реакции электрофильного замещения в ароматических углеводородах.

Безопасность

Хлорид железа (III) является токсичным, высококоррозионным соединением. Безводная соль служит осушителем.