Сульфат железа способ получения

Сульфат железа (III)

(безв.) 399.88 г/моль

(пентагидрат) 489.96 г/моль

(нонагидрат) 2.1 г/см³

(безв.) 480 °C (с разл.)

(нонагидрат) 175 °C

Сульфат железа (III)
Систематическое наименование	сульфат железа (III)
Традиционные названия	сернокислое железо (III), тетрасульфид (VI) железа (III)
Хим. формула	Fe2(SO4)3
Рац. формула	Fe2O12S3
Состояние	безводный — светло-жёлтый порошок
Молярная масса
• разложения	600
Мол. теплоёмк.	271,75 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	−2580 кДж/моль
Растворимость
• в воде	(безв.) растворим(нонагидрат) 440 г/100 мл
• в этаноле	(нонагидрат) растворим
Рег. номер CAS	15244-10-7 (для всех гидратов с формулой Fe2(SO4)3·nH2O (где n=1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12)
PubChem	24826
Рег. номер EINECS	233-072-9
SMILES
RTECS	NO8505000
ChEBI	53438
ChemSpider	23211 и 21493902
ЛД50	(крысы, орально) 500 мг/кг
Пиктограммы ECB
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Сульфат железа (III) (лат. Ferrum sulfuricum oxydatum ) — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула— Fe₂(SO₄)₃ .

Содержание

Физические свойства

Безводный сульфат железа (III) — светло-жёлтые парамагнитные очень гигроскопичные кристаллы моноклинной сингонии, пространственная группа P2₁/m, параметры элементарной ячейки a = 0,8296 нм, b = 0,8515 нм, c = 1,160 нм, β = 90,5°, Z = 4. Есть данные, что безводный сульфат железа образовывает орторомбическую и гексагональную модификации. Растворим в воде, трудно растворим в этаноле.

Из воды кристаллизуется в виде кристаллогидратов Fe₂(SO₄)₃·n H₂O, где n = 12, 10, 9, 7, 6, 4, 3, 1. Наиболее изученный кристаллогидрат — нонагидрат сульфата железа (III) Fe₂(SO₄)₃·9H₂O — жёлтые гексагональные кристаллы, параметры элементарной ячейки a = 1,085 нм, c = 1,703 нм, Z = 4. Хорошо растворяется в воде (440 г на 100 г воды). В водных растворах сульфат железа(III) из-за гидролиза приобретает красно-коричневый цвет.

При нагревании нонагидрат превращается при 98 °C в тетрагидрат, при 125 °C — в моногидрат и при 175 °C — в безводный Fe₂(SO₄)₃, который выше 600 °C разлагается на Fe₂O₃ и SO₃.

Нахождение в природе

Минералогическая форма сульфата железа (III) — микасаит (англ. mikasaite ), смешанный сульфат железа-алюминия. Его химическая формула — (Fe 3+ , Al 3+ )₂(SO₄)₃ . Этот минерал содержит безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще, например:

• Кокимбит (англ. coquimbite ) — Fe₂(SO₄)₃·9H₂O — нонагидрат — наиболее распространённая в природе форма.

• Паракокимбит (англ. paracoquimbite ) — другой нонагидрат — редкая форма.
• Корнелит (англ. kornelite ) — гептагидрат — и куэнстедтит (англ. quenstedtite ) — декагидрат — тоже встречаются редко.
• Лаусенит (англ. lausenite ) — гекса- или пентагидрат (самостоятельность этого минерала под вопросом).

Все перечисленные выше природные гидраты железа на поверхности Земли нестабильны. Но их запасы постоянно пополняются благодаря окислению других минералов (в основном пирита и марказита).

Сульфат железа и ярозит были обнаружены двумя марсоходами: «Спирит» и «Оппортьюнити». Эти вещества являются признаком сильных окислительных условий на поверхности Марса. В мае 2009 года «Спирит» застрял, когда ехал по мягкому грунту планеты и наехал на залежи сульфата железа, скрытые под слоем обычного грунта. Вследствие того, что сульфат железа имеет очень низкую плотность, марсоход застрял настолько глубоко, что часть его корпуса коснулась поверхности планеты.

Получение

В промышленности сульфат железа (III) получают прокаливанием пирита или марказита с NaCl на воздухе:

или растворяют оксид железа (III) в серной кислоте:

В лабораторной практике сульфат железа (III) можно получить из гидроокиси железа (III):

Препарат той же чистоты можно получить окислением сульфата железа (II) азотной кислотой:

также окисление можно провести кислородом или оксидом серы:

Концентрированные серная и азотная кислоты окисляют сульфид железа до сульфата железа (III):

Дисульфид железа можно окислить концентрированной серной кислотой:

Сульфат-аммоний железа (II) (соль Мора) также можно окислить дихроматом калия. Вследствие данной реакции выделятся сразу четыре сульфата — железа (III), хрома (III), аммония и калия, и вода:

Сульфат железа (III) можно получить как один из продуктов термического разложения сульфата железа (II):

Ферраты с разбавленной серной кислотой восстанавливаются до сульфата железа (III):

При нагревании пентагидрата до температуры 70—175 °C получается безводный сульфат железа (III):

Сульфат железа (II) можно окислить триоксидом ксенона:

Химические свойства

Сульфат железа (III) в водных растворах подвергается сильному гидролизу по катиону, при этом раствор окрашивается в красновато-коричневый цвет:

Горячая вода или пар разлагают сульфат железа (III):

Безводный сульфат железа (III) при нагревании разлагается:

Растворы щелочей разлагают сульфат железа (III), продукты реакции зависят от концентрации щёлочи:

Если с щёлочью взаимодействует эквимолярный раствор сульфатов железа (III) и железа (II), то в результате получится сложный оксид железа:

Активные металлы (такие как магний, цинк, кадмий, железо) восстанавливают сульфат железа (III):

Некоторые сульфиды металлов (например, меди, кальция, олова, свинца, ртути) в водном растворе восстанавливают сульфат железа (III):

С растворимыми солями ортофосфорной кислоты образует нерастворимый фосфат железа (III) (гетерозит):

Источник

Сульфат железа и железный купорос, характеристика, свойства и получение, химические реакции

Сульфат железа и железный купорос, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Сульфат железа – неорганическое вещество, имеет химическую формулу FeSO₄.

Краткая характеристика сульфата железа:

Сульфат железа – неорганическое вещество белого или бесцветного цвета.

Химическая формула сульфата железа FeSO₄.

Сульфат железа – неорганическое химическое соединение, соль серной кислоты и железа .

Хорошо растворяется в воде, глицерине и этиленгликоле. Растворение сульфата железа проходит со значительным выделением тепла . Сульфат железа гидролизуется и даёт кислую среду.

С водой сульфат железа образует кристаллогидраты: гептагидрат сульфата железа FeSO₄·7H₂O, именуемый также железный купорос (прозрачные кристаллы светлого голубовато-зелёного цвета), тетрагидрат сульфата железа FeSO₄·4H₂O (прозрачные кристаллы зелёного цвета), моногидрат сульфата железа FeSO₄·H₂O.

Сульфат железа негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.

В природе сульфат железа встречается в виде минерала мелантерита (FeSO₄·7H₂O).

Краткая характеристика железного купороса:

Железный купорос – неорганическое вещество светлого голубовато-зелёного цвета.

Химическая формула железного купороса FeSO₄·7H₂O.

Железный купорос – гептагидрат сульфата железа.

Хорошо растворяется в воде.

На воздухе постепенно выветривается (теряет кристаллизационную воду).

Железный купорос негорюч, пожаро- и взрывобезопасен.

Железный купорос относится к веществам 3-го класса опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007.

Физические свойства сульфата железа:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	FeSO4
Синонимы и названия иностранном языке	iron (II) sulfate (англ.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	бесцветные кристаллы
Цвет	белый, бесцветный
Вкус	—*
Запах	без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), кг/м 3	1898
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 20 °C), г/см 3	1,898
Температура кипения, °C	—
Температура плавления, °C	—
Температура разложения, °C	680
Гигроскопичность	гигроскопичен
Молярная масса, г/моль	151,932
Растворимость в воде (20 o С), г/100 г	26,3

Физические свойства железного купороса:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	FeSO4·7H2O
Синонимы и названия иностранном языке	гептагидрат сульфата железа (II)

iron (II) sulfate heptahydrate (англ.)

железный купорос (рус.) Тип вещества неорганическое Внешний вид голубовато-зелёные моноклинные кристаллы Цвет голубовато-зелёный цвет Вкус горьковато-металлический вяжущий Запах без запаха Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое вещество Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 18 °C), кг/м 3 1898 Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 18 °C), г/см 3 1,898 Температура кипения, °C —* Температура плавления, °C 64 Температура разложения, °C 56,8 Гигроскопичность гигроскопичен Молярная масса, г/моль 278,01 Растворимость в воде (25 o С), г/100 г 26,3

Получение сульфата железа:

В промышленности сульфат железа получают как побочный продукт при травлении железных листов, проволоки, удалении окалины и пр., а также как побочный продукт производства оксида титана из ильменита.

Сульфат железа в промышленности может быть получен путем окислительного обжига пирита (FeS₂).

В лаборатории сульфат железа получают в результате следующих химических реакций:

1. 1. взаимодействия сульфида железа (II) и кислорода:

1. 2. взаимодействия сульфида железа (IV) и кислорода:

1. 3. взаимодействия сульфата меди и железа:

Источник