Draslík ferrioxalát - Potassium ferrioxalate

Draslík ferrioxalát
Limetkově zelené krystaly trihydrátu ferrioxalátu draselného
Draslík ferrioxalát
Jména
Název IUPAC
Šťavelan draselný železitý
Ostatní jména
ferrioxalát draselný
trisoxalatoferát draselný (III)
Identifikátory
3D model (JSmol )
Informační karta ECHA100.035.398 Upravte to na Wikidata
Vlastnosti
K.
3[Fe (C.
2Ó
4)
3] (bezvodý)
K.
3[Fe ( C
2Ó
4)3]·3H
2Ó (trihydrát)
Molární hmotnost437,20 g / mol (bezvodý)
491,25 g / mol (trihydrát)
Vzhledsmaragdově zelené hydratované krystaly
Hustota2,13 g / cm3
Bod tání 230 ° C (446 ° F; 503 K) ztrácí trihydrát 3H2O při 113 ° C[1]
Struktura
osmistěn
0 D
Nebezpečí
Hlavní nebezpečíKorozívní. Dráždí oči, dýchací cesty a kůži.
R-věty (zastaralý)R20, R21, R22, R34, R36 / 37/38
Související sloučeniny
jiný anionty
Ferrioxalát sodný
Související sloučeniny
Oxalát železitý
Oxalát železitý
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Draslík ferrioxalát je chemická sloučenina vzorce K.
3[Fe (C.
2Ó
4)
3]. Často se vyskytuje jako trihydrát K.
3[Fe (C.
2Ó
4)
3] · 3H2Ó. Obě jsou krystalické sloučeniny limetkově zelené barvy.[2] , také známý jako trisoxalatoferát draselný nebo tris (oxalato) ferát draselný (III).[2]

Sloučenina je a sůl skládající se z ferrioxalát anionty, [Fe (C.
2Ó
4)
3]3−, a draslík kationty K.+. Anion je komplex přechodných kovů skládající se z žehlička atom v +3 oxidačním stavu a tři bidentate šťavelan ionty C
2Ó2−
4 anionty jednající jako ligandy. Draslík působí jako a protiion, vyrovnávající náboj -3 komplexu. V roztoku se sůl disociuje a získá ferrioxalátový anion, [Fe (C.
2Ó
4)
3]3−, který vypadá fluorescenčně zeleně.

Ferrioxalátový anion je docela stabilní ve tmě, ale je rozložen světlem a vyšší energií elektromagnetická radiace. Tato vlastnost se využívá pro chemikálie aktinometrie, míra světelného toku a pro přípravu plány.

Příprava

Komplex lze syntetizovat reakcí mezi síran železitý, oxalát barnatý a šťavelan draselný:[3]

Fe
2(TAK
4)
3 + 3 BaC
2Ó
4 + 3 K.
2C
2Ó
4 → 2 K.
3[Fe (C.
2Ó
4)
3] + 3 BaSO
4

Reaktanty se sloučí ve vodě a pevná sraženina BaSO
4 se odstraní a ze vychlazeného roztoku vykrystaluje zelený trihydrát.

Struktura

Struktury trihydrátu a bezvodé soli byly rozsáhle studovány.[4] což naznačuje, že Fe (III) je vysoká rotace; jak by se zobrazoval komplex s nízkou rotací Jahn – Tellerova zkreslení. Amonné a smíšené sodno-draselné soli jsou izomorfní, stejně jako související komplexy s Al3+, Cr3+a V.3+.

Zobrazí se komplex ferrioxalátu spirálová chirality protože může tvořit dvě nepřekládatelné geometrie. V souladu s konvencí IUPAC je izomeru s levostrannou osou šroubu přiřazen řecký symbol Λ (lambda). Jeho zrcadlový obraz s pravotočivou osou šroubu je označen řeckým symbolem Δ (delta).[5]

2-izomery-ferrioxalátu.svg

Reakce

Fotoredukce

Ferrioxalátový anion je citlivý na světlo a na elektromagnetické záření s vyšší energií Rentgenové záření a gama paprsky. Absorpce fotonu způsobí rozklad jednoho oxalátu na oxid uhličitý CO
2 a redukce atomu železa (III) na železo (II).[6]

Tepelný rozklad

Trihydrát při zahřátí na 113 ° C ztrácí současně tři molekuly vody.[1]

Při 296 ° C se bezvodá sůl rozloží na komplex železa (II) feroxalát draselný, šťavelan draselný a oxid uhličitý:[1]

2 K.
3[Fe (C.
2Ó
4)
3] → 2 K.
2[Fe (C.
2Ó
4)
2] + K.
2C
2Ó
4 + 2 CO
2

Tato světlo katalyzovaná redoxní reakce kdysi tvořila základ některých fotografických procesů, avšak kvůli jejich necitlivosti a snadné dostupnosti digitální fotografie jsou tyto procesy zastaralé a téměř zapomenuté.

Použití

Fotometrie a aktinometrie

Objev efektivní fotolýza ferrioxalátového aniontu byl mezníkem pro chemikálie fotochemie a aktinometrie. Bylo zjištěno, že draselná sůl je více než 1000krát citlivější než uranyl oxalát, sloučenina dříve použitá pro tyto účely.[6][7]

Chemické vzdělávání

Syntéza a tepelný rozklad ferrioxalátu draselného je populární cvičení pro studenty středních, vysokých nebo vysokoškolských univerzit, protože zahrnuje chemii komplexů přechodných kovů, vizuálně pozorovatelnou fotochemii a termogravimetrie.[8]

Plány

Před hotovou dostupností široký inkoustový paprsek a laserové tiskárny, velké technické výkresy byly běžně reprodukovány kyanotyp metoda.

Jednalo se o jednoduchý kontaktní fotografický proces, který vytvořil „negativní“ bílo-modrou kopii původního výkresu - a modrotisk. Proces založený na fotolýze komplexu železa (III), který jej přeměnil na nerozpustnou verzi železa (II) v oblastech papíru, které byly vystaveny světlu.

Komplex používaný v cyanotypu je hlavně citrát železitý amonný, ale používá se také ferrioxalát draselný.[9][10]

Viz také

Je známa řada dalších oxalátů železa

Reference

  1. ^ A b C J. Ladriere (1992): „Mössbauerova studie tepelného rozkladu trihydrátu tris (oxalato) ferátu (III) draselného a dihydrátu bis (oxalato) ferátu (II)“. Hyperjemné interakce, svazek 70, číslo 1, strany 1095–1098. doi:10.1007 / BF02397520
  2. ^ A b A. Saritha, B. Raju, M. Ramachary, P. Raghavaiah a K. A. Hussain (2012) „Syntéza, krystalová struktura a charakterizace chirálního, trojrozměrného bezvodého tris (oxalato) ferátu (III) draselného“, Physica B: Kondenzovaná látka, svazek 407, číslo 21, strany 4208-4213. doi:10.1016 / j.physb.2012.07.005
  3. ^ Bailar, Jr., John C .; Jones, Eldon M. (1939). "Soli trioxalato (trioxalatoaluminát, -ferát, -chromát a -baltát)". Inorg. Synth. 1: 35–38. doi:10.1002 / 9780470132326.ch13.
  4. ^ Junk, Peter C. (2005). „Supramolekulární interakce v rentgenové krystalové struktuře trihydrátu tris (oxalato) ferátu (III) draselného“. J. Coord. Chem. 58 (4): 355–361. doi:10.1080/00958970512331334250.
  5. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.
  6. ^ A b Hatchard, C. G .; Parker, C. A. (1956). „Nový citlivý chemický aktinometr. II. Ferrioxalát draselný jako standardní chemický aktinometr“. Sborník královské společnosti v Londýně. 235: 518–36. doi:10.1098 / rspa.1956.0102. S2CID  98652159.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  7. ^ Pozdnyakov, Ivan P .; Kel, Oksana V .; Plyusnin, Victor F .; Grivin, Vyacheslav P .; Bazhin, Nikolai M. (2008). "Nový pohled na fotochemii ferrioxalátu". J. Phys. Chem. A. 112 (36): 8316–8322. doi:10.1021 / jp8040583. PMID  18707071.
  8. ^ John Olmsted (1984): „Příprava a analýza trihydrátu tris (oxalato) ferátu (III) draselného: Obecný chemický experiment“. Journal of Chemical Education, svazek 61, číslo 12, strana 1098. doi:10.1021 / ed061p1098
  9. ^ Pablo Alejandro Fiorito a André Sarto Polo (2015): „Nový přístup ke kyanotypické fotografii s použitím feritanu tris- (oxalato) (III): integrovaný experiment“. Journal of Chemical Education, svazek 92, číslo 10, strany 1721–1724. doi:10.1021 / ed500809n
  10. ^ Mike Ware (2014): Cyanomicon - historie, věda a umění kyanotypie: fotografický tisk v pruské modré barvě. Online dokument na adrese www.academia.edu, publikovaný www.mikeware.co.uk, přístup ke dni 29.03.2019.