Гексацианоферрат(III) калия

Стандартная энергия Гиббса образования ΔG−51,9 кДж/мольСтандартная энтропия образования S420,1 Дж/моль·K

Гексацианоферра́т(III) ка́лия (железосинеро́дистый ка́лий) — неорганическое комплексное соединение трёхвалентного железа с химической формулой K3[Fe(CN)6].

Синонимы: феррициани́д ка́лия, гексацианоферриа́т ка́лия, соль Гмелина, красная кровяная соль.

История и происхождение названия В 1822 году немецким химиком Леопольдом Гмелином соединение было приготовлено путём окисления «жёлтой кровяной соли». Этот факт, а также красный цвет кристаллов, обусловили происхождение традиционного названия «красная кровяная соль».

Свойства Выглядит как тёмно-красные кристаллы с моноклинной решеткой, имеет плотность 1,845 г/см3, хорошо растворим в воде: 40,8 г/100 г (15,6 °C), 58,7 г/100 г (37,8 °C). Водный раствор зеленовато-жёлтого цвета. В этаноле нерастворим.

Гексацианоферрат(III) калия — очень сильный окислитель, особенно в щелочной среде. Окисляет сероводород до серы, иодоводород до иода, оксид свинца(II) до оксида свинца(IV), гидразин до азота, аммиак до азота и солей аммония, вольфрам до WO42−:

N2H4 + 4K3[Fe(CN)6] + 4KOH → 4K4[Fe(CN)6] + N2 + 4H2O

На свету происходят следующие обратимые реакции:

С солями Fe2+ образует темно-синий осадок турнбулевой сини. Уравнение реакции в ионной форме:

Ранее считалось, что при этом образуется гексацианоферрат(III) железа(II), то есть FeII3[Fe(CN)6]2, именно такую формулу предлагали для «турнбулевой сини». Теперь известно, что турнбулева синь и берлинская лазурь — одно и то же вещество, а в процессе реакции происходит переход электронов от ионов Fe2+ к гексацианоферрат(III) — иону (валентная перестройка Fe2+ + [Fe3+(CN)6] к Fe3+ + [Fe2+(CN)6] происходит практически мгновенно, обратную реакцию можно осуществить в вакууме при 300 °C). Эта реакция является аналитической и используется для определения ионов Fe2+. Соли Fe3+ при этом не мешают, так как дают только слабое зеленовато-коричневое окрашивание (гексацианоферрат(III) железа(III) Fe3+[Fe3+(CN)6] устойчив только в растворах).

С концентрированной серной кислотой реагирует с образованием моноксида углерода:

Реагирует с перекисью бария (эта реакция может использоваться для количественного определения BaO2):

При взаимодействии с кислотами выделяет чрезвычайно токсичный цианистый водород:

Интересно то, что из гексацианоферрата(III) калия можно получить гексацианоферрат(II) калия с помощью перекиси водорода в щелочной среде:

Однако в нейтральной среде эта реакция протекает в обратную сторону.

Термическое разложение гексацианоферрата(III) калия происходит с образованием цианида калия, карбида железа, азота и дициана. Реакция протекает при температуре 350-400°C.

6K3[Fe(CN)6] ->[t] 18KCN + 2Fe3C + N2 + 8C2N2

Получение Получают гексацианоферрат(III) калия окислением гексацианоферрата(II) калия K4[Fe(CN)6] хлором в солянокислой среде, бромом или другими сильными окислителями, например, перманганатом калия.

Применение Компонент тонирующих, отбеливающих, усиливающих, ослабляющих растворов в фотографии, электролит в хемотронных приборах, компонент электролитов в гальванопластике, реагент для обнаружения Fe2+ (см. выше), Li+, Sn2+, а также в качестве сильного окислителя.

В почвоведении используют для качественного определения оглеения (солей двухвалентного железа). Химическая реакция описана выше.

Безопасность Это вещество может раздражать глаза и кожу, является токсичным. В кислой среде может выделяться циановодород и угарный газ. Например, в случае концентрированной серной кислоты разложение идет с образованием монооксида углерода:

Но в разбавленной серной кислоте, при падении концентрации ниже 80 %, доминирующей становится реакция с образованием циановодорода:

Мнемонические правила Для того, чтобы запомнить формулу красной кровяной соли K3[Fe(CN)6] и не перепутать её с формулой желтой кровяной соли K4[Fe(CN)6], существует несколько мнемонических правил:

В соли красной кровяной калий с тройкой за стеной. Дальше — феррум, шесть цианов: все готово без обманов. Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: «gold» — 4 буквы, то есть 4 атома калия — желтая кровяная соль K4[Fe(CN)6]. «Red» — три буквы, то есть три атома калия — красная кровяная соль — K3[Fe(CN)6]. «Калий три — будет красный». Мнемоника построена на игре слов: «три» (число) и «три» (повелительное наклонение глагола «тереть»). Как известно при потирании, например, кожи, последняя краснеет.

См. также Гексацианоферрат(II) калия

Примечания

Литература

калия Категория:Соли калия Категория:Ядовитые вещества Категория:Хемотроника Категория:Соединения азота по алфавиту Категория:Соединения железа по алфавиту