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氯化鐵
圖片來自華人百科

氯化鐵(FeCl3)又稱三氯化鐵,是三價鐵[1]氯化物。它易潮解,在潮濕的空氣會水解,溶於水時會釋放大量熱,並產生咖啡色溶液。這個溶液可蝕刻銅製的金屬,甚至不鏽鋼

無水的氯化鐵是很強的路易斯酸,可用作有機合成催化劑。啡黃色的六水物是氯化鐵常見的商業製品,其結構為[FeCl2(H2O)4]Cl•2H2O(參見三氯化鉻)。

加熱至約315℃,氯化鐵便熔化,然後變成氣態。氣體內含有一些Fe2Cl6(參見氯化鋁),會漸漸分解成氯化亞鐵(FeCl2)和氯氣(Cl2)。

化學性質

氯化鐵是頗強的路易斯酸,跟路易斯鹼,例如氧化三苯基膦,可組成穩定的FeCl3(OP-Ph3)2Ph = 苯基)。

氯化鐵在鹽酸中和氯又可組成FeCl4配離子,它是黃色的,這就是工業濃鹽酸顯黃色的原因,可用乙醚萃取出來。

草酸根離子和氯化鐵反應,可得到穩定的配位化合物如[Fe(C2O4)3]3−

氯化鐵是一般強度的氧化劑,可氧化氯化亞銅氯化銅還原劑聯胺,可以使氯化鐵成為鐵的配位化合物。

製法

無水物可以用元素之間化合製取:

2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3

溶液在工業上有三個製法:

  1. 將純鐵溶入已有的氯化鐵溶液內:
    Fe(s) + 2 FeCl3(aq) → 3 FeCl2(aq)
  2. 磁鐵礦溶入鹽酸:
    Fe3O4 + 8 HCl → FeCl2 + 2 FeCl3 + 4 H2O
  3. 再加入氯氣:
    2 FeCl2 + Cl2 → 2 FeCl3

citation needed或以二氧化硫氧化FeCl2

32 FeCl2 + 8 SO2 + 32 HCl → 32 FeCl3 + S8 + 16 H2O

將水合物和亞硫酰氯一起加熱,可得到無水物。

用途

最常見的用途莫過於蝕刻,特別是印刷電路板不鏽鋼。不過,由於它回收困難,易污染環境,現多改用氯化銅

它用於污水處理,以除去水中的重金屬和磷酸鹽

在實驗室,可用三氯化鐵測試來測試,方法如下:準備1%氯化鐵溶液,跟氫氧化鈉混合,直到有少量FeO(OH)沉澱形成。過濾該混合液。將試料溶於甲醇乙醇。加入混合液,若有明顯的顏色轉變,即酚或烯醇在試料內。

另外我們可以用它催化雙氧水使其分解成氧氣

參考文獻

  1. 三價鐵,泛科學