Сульфат железа(III) () — неорганическое химическое соединение, соль, химическая формула — Fe(SO).Это негорючее соединение считается токсичным, вредным при проглатывании и может вызвать серьезное повреждение глаз и раздражение кожи. Сульфат железа(III) может вызывать коррозию некоторых металлов. Имеет сильнокислый вкус.
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.
С аммиаком образует аддукт вида Fe2(SO4)3·n NH3, где n = 8, 12.
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 (), смешанный сульфат железа-алюминия. Его химическая формула — . Этот минерал содержит безводную форму сульфата железа, поэтому встречается в природе очень редко. Гидратированные формы встречаются чаще, например: Кокимбит () — Fe2(SO4)3·9H2O — нонагидрат — наиболее распространённая в природе форма.
Паракокимбит () — другой нонагидрат — редкая форма. Корнелит () — гептагидрат — и куэнстедтит () — декагидрат — тоже встречаются редко. Лаусенит () — 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).
Марс Сульфат железа и ярозит KFe(III)3(SO4)2(OH)6 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):
Использование Как реактив при гидрометаллургической переработке медных руд. Как протрава при окраске тканей. При дублении кожи. Для декапирования нержавеющих аустенитных сталей, сплавов золота с алюминием. Как флотационный регулятор для уменьшения плавучести руд. В медицине используется в качестве вяжущего и кровоостанавливающего средства. В химической промышленности как окислитель и катализатор.
См. также Алунит Ярозит
Примечания
Литература
Ж Категория:Соли железа Категория:Соединения железа по алфавиту