ברזל (III) כלוריד: מבנה, תכונות, ייצור, שימושים - כִּימִיָה - 2025

כלוריד ברזל (III) הוא תרכובת אורגנית המורכבת של ברזל אלמנטים (Fe) וכלור (Cl). הנוסחה הכימית שלה היא FeCl ₃ . זהו מוצק גבישי שצבעו יכול להיות בין כתום לחום שחור.

FeCl ₃ מתמוסס בקלות במים היוצרים תמיסות מימיות חומציות בהן העלאת ה- pH מה שהופכת אותם ליותר בסיסיים יכולה ליצור מוצק של תחמוצת הברזל.

כלוריד ברזל (III) או FeCl ₃ מוצק כלורי . Егор Осин / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). מקור: Wikimedia Commons.

כלוריד מברזל (III) משמש ליישוב חלקיקים מזהמים במים מפסולת עירונית או תעשייתית. נאמר שהיא מאפשרת סילוק חלק מהטפילים ומשמשת לעצירת אובדן הדם מפצעים אצל בעלי חיים ולריפוים.

הוא משמש לחילוץ נחושת (II) מעפרות גופרית נחושת. הוא משמש גם בתגובות כימיות שונות ובניתוחים במעבדות ביולוגיות וכימיות. לדוגמה, הוא משמש לאיתור תרכובות כמו פנולים בשמנים המופקים מצמחים. הוא משמש במעגלים אלקטרוניים, בשיזוף מעור ובצילום.

מכיוון ש- FeCl _{3 הוא} תרכובת חומצית, הוא מאכל בעור ובריריות. יש להימנע מהנשמת האבק של תרכובת זו. אין לסלק אותו בסביבה.

מִבְנֶה

ברזל (III) כלוריד או FeCl ₃ ברזל כלורי הוא תרכובת יונית מורכב אחד Fe ³⁺ יון וברזל ושלושה Cl ^- יונים כלוריד . הברזל נמצא במצב החמצון שלו +3 ולכלור יש ערך -1.

כלוריד ברזל (III) או כלוריד ברזלי. מחבר: מרילו סטאה.

מִנוּחַ

• ברזל (III) כלוריד
• כלוריד ברזלי
• טריכלוריד ברזל
• מגהץ ברזל

נכסים

מצב פיזי

כתום עד חום שחום מוצק.

FerCl כלוריד FeCl ₃ נטול מים (ללא מים). Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). מקור: Wikimedia Commons.

משקל מולקולרי

FeCl נטול מים ₃ = 162.2 גרם / מול

נקודת המסה

FeCl נטול מים ₃ = 304 מעלות צלזיוס

Hexahydrate FeCl _{3 •} 6H ₂ O = 37 ° C

נקודת רתיחה

נטול מים FeCl ₃ = כ- 316 ºC

FeCl _{3 •} 6H ₂ O hexahydrate = 280-285 מעלות צלזיוס

צְפִיפוּת

FeCl ₃ נטול מים = 2.90 גרם / ס"מ ³ ב 25 מעלות צלזיוס

מְסִיסוּת

מסיסים מאוד במים: 74.4 גרם / 100 גרם מים ב -0 מעלות צלזיוס; 535.7 גרם / 100 גרם מים בחום של 100 מעלות צלזיוס. מסיס מאוד באצטון, אתנול, אתר ומתנול. מסיסים חלש בממסים לא קוטביים כמו בנזן והקסאן.

pH

הפתרונות שלה מימיים הם חומציים מאוד. תמיסה של 0.1 שומן של FeCl ₃ לליטר מים היא בעלת pH של 2.0.

תכונות כימיות

כאשר ה- FeCl ₃ מומס במים, הוא מתייבש במים ; כלומר, הוא מפריד לתוך שלה Fe ³⁺ ו 3 Cl ^- יונים . Fe ³⁺ יוצר את יון הברזל Hexa ³⁺ אך זה משתלב עם יוני OH ^- ממים היוצרים מינים מעורבים ומשחררים פרוטונים H ⁺ .

מסיבה זו הפתרונות שלהם הם חומציים. אם רמת החומציות מוגברת, מינים אלה יוצרים ג'ל ולבסוף נוצרת משקעים או מוצק של תחמוצת הברזל הידרנית Fe ₂ O _{3 •} nH ₂ O.

גבישי כלוריד מברזל (III) הם היגרוסקופיים, כלומר הם סופגים מים מהסביבה. כאשר הוא רטוב הוא מאכל לאלומיניום ומתכות רבות.

פתרונות FeCl ₃ יכולים להיות חומציים ומאכלים מאוד, מכיוון שהם מכילים HCl. Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). מקור: Wikimedia Commons.

תמיסות FeCl ₃ מימיות הן חומציות מאוד ומאכלות לרוב המתכות. יש להם ריח קלוש של חומצה הידרוכלורית HCl. כאשר מחומם לפירוק, FeCl ₃ פולט גזי HCl רעילים ביותר.

להשיג

כלוריד ברזל (III) מיוצר על ידי כלור ישיר של ברזל על ידי תגובת כלור יבש (Cl ₂ ) עם ברזל גרוטאות (Fe) בחום של 500-700 מעלות צלזיוס.

התגובה מתבצעת בכור העמיד בפני חומצות. השלב הראשון הוא להמיס תערובת של ברזל (III) כלוריד (FeCl ₃ ) ואשלגן כלורי (KCl) בחום של 600 מעלות צלזיוס.

יש להכין את FeCl ₃ במיכלים עמידים מאוד לחומצות כמו נירוסטה. מחבר: יוהנס פלניו. מקור: Pixabay.

ואז הברזל הגרוטני (Fe) מומס בתערובת המותכת האמורה, שם הברזל מגיב עם FeCl ₃ והופך לכלוריד ברזלי (FeCl ₂ ).

Fe + 2 FeCl ₃ → 3 FeCl ₂

ואז ה- FeCl ₂ מגיב עם הכלור Cl ₂ היוצר את ה- FeCl ₃ שמסובב את עצמו (עובר ישירות מהמוצק למצב הגזי) ונאסף בתאי עיבוי מיוחדים.

2 FeCl ₂ + Cl ₂ → 2 FeCl ₃

ניתן להגיב עם FeSO ₄ ברזלית עם כלור Cl ₂ .

ניתן להשיג FeCl _{3 •} 6H ₂ O hexahydrate על ידי אידוי של תמיסה מימית של יוני Fe ³⁺ ו- Cl ^- על אמבט אדים.

נוכחות בטבע

כלוריד ברזל או ברזל (III) כלוריד נמצא בטבע בצורה של המוליסיט המינרלי, שנמצא בלבה מ הרי געש פעילים. בין הרי הגעש בהם ניתן למצוא נמצא הר וסוביוס.

FeCl ₃ הוא חלק מהמוליסיט המינרלי שנמצא ב הרי געש פעילים. מחבר: Skeeze. מקור: Pixabay.

יישומים

בטיפול בשפכים

כלוריד ברזלי משמש לטיפול בשפכים עירוניים או תעשייתיים על ידי שקיעה כימית.

זה פועל כקרישה המעדיפה את האיחוד של כמה חלקיקים זה עם זה, בדרך זו נוצרים קונגלומרטים או חלקיקים גדולים יותר הנוטים לחוות או לשקע (יורדים לפי משקלם עד לקרקעית המים המטופלים).

FeCl ₃ משמש כדי להפריד בין חומרים לא רצויים לשפכים על ידי יישובים או תעשיות. מחבר: 后 园 卓. מקור: Pixabay.

בדרך זו, עדיף הפרדת מוצקים מהמים וזה נקי מחומרים לא רצויים.

סוג זה של טיפול יכול להקל על סילוק טפילים כמו פרוטוזואה שהם מיקרואורגניזמים הנוצרים על ידי תא בודד, כמו אמבות, הגורמים למחלות.

מסיבה זו FeCl ₃ משמש גם לטיהור מים.

בהליכים מרפאים וטרינריים

כלוריד מברזל (III) משמש לריפוי פצעים של בעלי חיים.

זה משמש כאמצעי מקומי (הוא יכול לחזור בו מהרקמות ולפעול כנוגד דלקת וריפוי) והמוסטטי (הוא מפסיק דימום או אובדן דם).

הוא משמש באבקות כדי להפסיק את אובדן הדם או כאשר בקר בקר נותק. הוא משמש גם בצורה של פיתרון להפסקת דימום כאשר חותכים טפרים או הוצאת יבלות.

FeCl ₃ משמש באבקות המופעלות על קרניים חתוכות של פרות כדי למנוע זיהום. מחבר: JacLou DL. מקור: Pixabay.

הוא משמש גם לטיפול בדלקת הלוע (דלקת בלוע) או בסטומטיטיס (דלקת ברירית הפה) ולהגברת המוגלובין בדם אצל חלק מהציפורים.

במיצוי מתכות

ברזל (III) כלוריד או כלוריד ברזלי FeCl ₃ משמשים לחילוץ נחושת (II) מעפרות נחושת המכילות גופרת נחושת.

זוהי שיטה חמצונית המתאימה להימנע משחרור הגז הרעיל גופרית דו-חמצנית (SO ₂ ), מכיוון שבמקום שנוצר גופרית זו (S). הפתרונות מיוצרים בריכוזים גבוהים של FeCl ₂ , FeCl ₃ , CuCl ₂ וכלוריד מתכת אחר.

4 FeCl ₃ + Cu ₂ S ⇔ 4 FeCl ₂ + 2 CuCl ₂ + S ↓

כמגיב מעבדה כימית וביולוגית

בין שימושים רבים בכימיה הוא משמש לציון נוכחותה של קבוצת הפנוליות -OH (כלומר, קבוצת -OH המחוברת לטבעת בנזן).

התרכובת שיש לנתח מומסת באתנול ונוספות כמה טיפות של תמיסת FeCl ₃ . כאשר יש לתרכובת קבוצת -OH המחוברת לטבעת בנזן (כלומר מדובר בפנול) נוצר צבע ירוק-כחלחל.

בדיקה זו מאפשרת לנתח את נוכחותם של פנולים בתמציות צמחים.

FeCl ₃ בנוכחות פנולים מעניק צבע ירוק-כחלחל. מחבר: אווה אורבן. מקור: Pixabay.

הוא משמש גם בבדיקות לקביעת הפעילות הנוגדת חמצון של שמנים מסוימים המופקים מירקות.

יישום נוסף שלה הוא שהוא מאפשר להכין תרכובות כימיות אחרות. זה יכול גם לפעול כחומר מחמצן, כלורן (מספק כלור) ועיבוי (לחיבור של שתי מולקולות או יותר יחד).

זה משמש גם כזרז או מאיץ לתגובות כימיה אורגנית.

ביישומים שונים

כלוריד ברזלי משמש במעגלים אלקטרוניים מודפסים. בשל צבעו של צורותיו ההידרות השונות, הוא משמש כפיגמנט ומשמש בשיזוף מעור.

FeCl ₃ משמש בשיזוף מעור. מחבר: Pexels. מקור: Pixabay.

זה חומר חיטוי. הוא משמש לטיפול בהפרעות עור ומשמש גם בצילום.

סיכונים

אבק FeCl ₃ מגרה את העיניים, האף והפה. אם נשאפים זה עלול לגרום לשיעול או קשיי נשימה. זהו תרכובת מאכלת, ולכן מגע ממושך עם העור ועם העיניים או הריריות יכול לגרום לאודם וכוויות.

הוא אינו דליק, אך כאשר הוא מחומם לטמפרטורות גבוהות הוא מייצר גז HCl מימן כלורי, שהוא רעיל ומאכל מאוד.

FeCl ₃ מזיק לאורגניזמים מימיים ויבשתיים. אם במקרה הוא מושלך לסביבה, יש לנטרל את החומציות שלה באמצעות תרכובות בסיסיות.

הפניות

1. הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2019). כלוריד ברזלי. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. קירק-אחר (1994). אנציקלופדיה לטכנולוגיה כימית. כרך 19. המהדורה הרביעית. ג'ון וויילי ובניו.
3. אנציקלופדיה של כימיה תעשייתית של אולמן. (1990). מהדורה חמישית. נפח A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. נגמני, ב 'ואח'. (2013). פלבנואידים ותרכובות קשורות מצמחי המרפא באפריקה. אפיון פלבנואידים בתמציות צמחים. מבחן כלוריד Ferric. במחקר צמחי מרפא באפריקה. התאושש מ- sciencedirect.com.
5. Agyare, C. et al. (2017). קריספום פטרוסלינום: סקירה. פעילות נוגדת חמצון. בתבלינים וירקות מרפא מאפריקה. התאושש מ- sciencedirect.com.
6. סטוט, ר '(2003). גורל והתנהגות טפילים במערכות לטיפול בשפכים. משקעים בעזרת כימיה. במדריך למיקרוביולוגיה של מים ושפכים. התאושש מ- sciencedirect.com.
7. Tasker, PA ואח '. (2003). יישומים של כימיה קואורדינציה. מיצוי של Cu ^II מתמיסות כלוריד. בכימיה מקיפה של תיאום. התאושש מ- sciencedirect.com.
8. כותנה, פ. אלברט ווילקינסון, ג'פרי. (1980). כימיה אורגנית מתקדמת. גרסה רביעית. ג'ון וויילי ובניו.