Уравнение с желтой кровяной солью

HTTP Status 400 – Bad Request

Type Exception Report

Message Invalid character found in the request target [/ru/?s=K3[Fe(CN)6]+++FeSO4+=+Fe3[Fe(CN)6]2+++K2SO4 ]. The valid characters are defined in RFC 7230 and RFC 3986

Description The server cannot or will not process the request due to something that is perceived to be a client error (e.g., malformed request syntax, invalid request message framing, or deceptive request routing).

Note The full stack trace of the root cause is available in the server logs.

Желтая кровяная соль

Калий железистосинеродистый

Систематическое
наименованиеГексацианоферрат(II) калияХим. формулаK₄[Fe(CN)₆]Рац. формулаC₆N₆FeK₄Состояниебезводный — бесцветные кристаллы,
тригидрат — бледно-жёлтые кристаллыМолярная масса368,35 г/мольПлотностьтригидрата 1,85 г/см³Т. плав.69-71 °CТ. разл.

650 °CГОСТГОСТ 4207-75 ГОСТ 6816-79Рег. номер CAS13943-58-3PubChem9605257Рег. номер EINECS237-722-2SMILES

Кодекс АлиментариусE536ChEBI30059ChemSpider7879375 и 20162028Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Гексацианоферрат (II) калия (железистосинеродистый калий, ферроцианид калия, гексацианоферроат калия, жёлтая кровяная соль) — комплексное соединение двухвалентного железа K₄[Fe(CN)₆], существующее обычно в виде тригидрата K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O.

Содержание

• 1 История открытия и тривиальные названия
• 2 Получение
• 3 Химические свойства
• 4 Токсичность
• 5 Применение
• 6 Мнемоническое правило

История открытия и тривиальные названия

• жёлтая кровяная соль — кристаллогидрат K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O.
• жёлтое синькали
• жёлтая соль
• кровещелочная соль

Тривиальное название появилось из-за того, что ранее «жёлтую кровяную соль» получали путём сплавления отходов с боен (в частности, крови) с поташом и железными опилками. Это, а также жёлтый цвет кристаллов, обусловили название соединения.

Получение

В настоящее время в промышленности получают из отработанной массы после очистки газов на газовых заводах (содержит цианистые соединения); эту массу обрабатывают суспензией Ca(OH)₂; фильтрат, содержащий Ca₂[Fe(CN)₆], перерабатывают путём последовательного добавления сначала KCl, а затем K₂CO₃.

Он также может быть получен путём взаимодействия суспензии FeS с водным раствором KCN. Реакцию можно представить следующей схемой:

1. цианид калия переводит Fe 2+ в белый осадок гексацианоферрата(II) железа(II) (а не в цианид железа(II), как считалось ранее, что вытекает из взаимодействия этого цианида со щёлочью: 3Fe(CN)₂ + 4KOH → 2Fe(OH)₂↓ + K₄[Fe(CN)₆]):

2. затем осадок растворяется в избытке KCN с образованием «жёлтой кровяной соли»:

Fe₂[Fe(CN)₆] + 12CN − → 3[Fe(CN)₆] 4−

Химические свойства

Светло-жёлтые кристаллы с тетрагональной решеткой, существующие в виде тригидрата K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O.

Плотность 1,853 г/см³ при 17 °C. Растворимость в воде 31,5 г/100 г при 25 °C, 48,3 г при 50 °C. Практически не растворяется в эфире, этаноле, пиридине, анилине, этилацетате.

Гексацианоферрат(II) калия диамагнитен.

Выше 87,3 °C (по другим данным, выше 120 °C) превращается в безводную соль с плотностью 1,935 г/см³. Выше 650 °C разлагается:

В реакции с соляной кислотой выделяется белый осадок железистосинеродистой кислоты (H₄[Fe(CN)₆]).

С концентрированной серной кислотой реагирует по уравнению:

Этим способом можно пользоваться в лаборатории для получения монооксида углерода.

С солями металлов в степени окисления +2 и +3, образует малорастворимые соединения гексацианоферратов(II) (см. в разделе «применение»).

В водных растворах окисляется хлором и другими окислителями, такими, как пероксид водорода до K₃[Fe(CN)₆]:

Анион [Fe(CN)₆] 4− очень прочен (константа нестойкости 8⋅10 -36 ), не разлагается ни щелочами, ни кислотами, устойчив по отношению к воздуху; поэтому растворы ферроцианидов не показывают реакций ни на Fe 2+ , ни на CN − .

Токсичность

Нейтральное вещество, не разлагается в воде и внутри человеческого организма. Летален при приёме перорально дозы в 6400 мг/кг (испытания на крысах).

Применение

Применяют при изготовлении пигментов, крашении шёлка, в производстве цианистых соединений, ферритов, цветной бумаги, как компонент ингибирующих покрытий и при цианировании сталей, для выделения и утилизации радиоактивного цезия.

В Российской Федерации широко применяют при производстве продуктов питания — соли, творожных продуктов, в виноделии и пр.

Гексацианоферрат(II) калия применяется в аналитической химии как реактив для обнаружения некоторых катионов:

1. Fe 3+ : образуется малорастворимый синий осадок «берлинской лазури»:

или, в ионной форме

Получающийся гексацианоферрат(II) калия-железа(III) слабо растворим (с образованием коллоидного раствора), поэтому носит название «растворимая берлинская лазурь».

2. Zn 2+ : образуется белый осадок гексацианоферрата(II) цинка-калия:

или, в ионной форме

3. Cu 2+ : из нейтральных или слабокислых растворов выпадает красно-бурый осадок гексацианоферрата(II) меди(II):

или, в ионной форме

В пищевой промышленности ферроцианид калия зарегистрирован в качестве пищевой добавки E536, препятствующей слёживанию и комкованию. Применяется как добавка к поваренной соли.

Мнемоническое правило

Для того, чтобы запомнить формулу желтой кровяной соли K₄[Fe(CN)₆] и не спутать её с красной кровяной солью K₃[Fe(CN)₆], существует мнемоническое правило:

• Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: «gold» — 4 буквы, то есть 4 атома калия — желтая кровяная соль (калий железистосинеродистый) K₄[Fe(CN)₆]. «Red» — 3 буквы, то есть 3 атома калия — красная кровяная соль (калий железосинеродистый) — K₃[Fe(CN)₆].

Гексацианоферроаты
[Fe(CN)₆] 4–

аммония • бария • железа(II) • железа(III) • калия • кальция • кобальта • магния • марганца • меди(II) • натрия • никеля • олова • свинца • стронция • таллия • цинка • Железистосинеродистая кислота H₄[Fe(CN)₆]

Гексацианоферриаты
[Fe(CN)₆] 3–

железа(II) • железа(II,III) • калия • кальция • кобальта • меди(I) • натрия • неодима(III) • олова • свинца • Железосинеродистая кислота H₃[Fe(CN)₆]

Опыты по химии. Железо

Взаимодействие железа с концентрированными кислотами

Безводная серная и азотная кислоты пассивируют железо, не реагируют с ним. Однако концентрированные растворы этих кислот растворяют железо. Приготовим две колбы с кусочками железа. Концентрированная азотная кислота бурно реагирует с железом. Продукты реакции – нитрат железа (III) и бурый газ – диоксид азота (IV).

Концентрированная серная кислота тоже реагирует с железом. Выделяется сернистый газ.

2Fe + 6H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃ + 3SO₂↑ + 6H₂O

И в том, и в другом случае происходит окисление железа до степени окисления +III. Даже небольшие количества воды, содержащиеся в концентрированных кислотах, сильно влияют на их свойства. Концентрированные и безводные кислоты – не одно и то же.

Оборудование: колбы, пинцет.

Техника безопасности. Соблюдать правила работы с концентрированными кислотами. Опыт проводится под тягой, так как выделяются ядовитые оксиды азота и оксид серы.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Качественные реакции на железо (II)

Как определить в растворе ионы железа (II)? Возьмем для опытов сульфат железа (II).

1. Качественная реакция на ион железа (II) – реакция с красной кровяной солью.

Добавим красную кровяную соль ‑ гексацианоферрат калия K₃[Fe(CN)₆]. (Для определения железа (III) используют желтую кровяную соль K₄[Fe(CN)₆]). В присутствии ионов железа (II) образуется темно-синий осадок. Это — турнбуллева синь ‑ комплексная соль железа KFe[Fe(CN)₆]).

Появление турнбуллевой сини доказывает присутствие в растворе ионов железа (II).

2 К₃[Fe(CN)6 ] +3 Fe SO₄ = KFe[Fe(CN)₆])↓ + 3K₂SO₄

Турнбуллева синь очень похожа по свойствам на берлинскую лазурь и тоже служила красителем. Названа по имени одного из основателей шотландской фирмы по производству красителей «Артур и Турнбуль».

1. Качественная реакция на ион железа (II) – реакция со щелочью.

Реакция со щелочью – еще один способ обнаружения ионов железа (II). Гидроксид железа (II) Fe(OH)₂ — серо-зеленого цвета, гидроксид железа (III) Fe(OH)₃ — бурый. Добавим щелочь (NaOH) в колбу с солью железа — образуется серо-зеленый осадок. Значит, в растворе присутствуют ионы железа (II). Образовавшийся осадок – гидроксид железа (II) Fe(OH)₂.

Оборудование: колбы.

Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с растворами щелочей и растворами гексацианоферратов. Не допускать контакта растворов гексацианоферратов с концентрированными кислотами.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Качественные реакции на железо (III)

Ионы железа (III) в растворе можно определить с помощью качественных реакций. Проведем некоторые из них. Возьмем для опыта раствор хлорида железа (III).

1. Качественная реакция на ион железа (III)– реакция со щелочью.

Если в растворе есть ионы железа (III), образуется гидроксид железа (III) Fe(OH)₃. Основание нерастворимо в воде и бурого цвета. (Гидроксид железа (II) Fe(OH)₂. – также нерастворим, но серо-зеленого цвета). Бурый осадок указывает на присутствие в исходном растворе ионов железа (III).

FeCl₃ + 3 NaOH = Fe(OH)₃ ↓+ 3 NaCl

1. Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с желтой кровяной солью.

Желтая кровяная соль – это гексацианоферрат калия K₄[Fe(CN)₆]. (Для определения железа (II) используют красную кровяную соль K₃[Fe(CN)₆]). К порции раствора хлорида железа прильем раствор желтой кровяной соли. Синий осадок берлинской лазури* показывает на присутствие в исходном растворе ионов трехвалентного железа.

3 К₄[Fe(CN)₆ ] +4 FeCl₃ = KFe[Fe(CN)₆])↓ + 12 KCl

1. Качественная реакция на ион железа (III) – реакция с роданидом калия.

Вначале разбавляем испытуемый раствор – иначе не увидим ожидаемой окраски. В присутствии иона железа (III) при добавлении роданида калия образуется вещество красного цвета. Это ‑ роданид железа (III). Роданид от греческого «родеос» — красный.

FeCl₃ + 3 КCNS = Fe(CNS)₃ + 3 KCl

Берлинская лазурь была получена случайно в начале 18 века в Берлине красильных дел мастером Дисбахом. Дисбах купил у торговца необычный поташ (карбонат калия): раствор этого поташа при добавлении солей железа получался синим. При проверке поташа оказалось, что он был прокален с бычьей кровью. Краска оказалась подходящей для тканей: яркой, устойчивой и недорогой. Вскоре стал известен и рецепт получения краски: поташ сплавляли с высушенной кровью животных и железными опилками. Выщелачиванием такого сплава получали желтую кровяную соль. Сейчас берлинскую лазурь используют для получения печатной краски и подкрашивания полимеров.

Оборудование: колбы, пипетка.

Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с растворами щелочей и растворами гексацианоферратов. Не допускать контакта растворов гексацианоферратов с концентрированными кислотами.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Получение гидроксида железа (II) и взаимодействие его с кислотами

Получим гидроксид железа (II) Fe(OH)₂. Для этого воспользуемся реакцией растворимой соли железа (II) со щелочью: соединим сульфат железа (II) и гидроксид калия.

FeSO₄ + 2KOH = Fe(OH)₂↓ + K₂SO₄

Образуется серо-зеленый осадок гидроксида железа (II). Вспомним, что гидроксид железа (III) – бурый. По цвету получаемого осадка гидроксида различают соли железа (II) и железа (III). Как подействует кислота на серо-зеленый осадок гидроксида? Добавляем раствор соляной кислоты.

Fe(OH)₂ + 2HCl = FeCl₂ + 2H₂O

Осадок гидроксида растворяется. Образуется раствор хлорида железа (II).

Оборудование: колба, пипетка.

Техника безопасности. Соблюдать правила обращения с растворами кислот и щелочей. Избегать попадания кислот и щелочей на кожу и слизистые оболочки.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Получение гидроксида железа (III) и взаимодействие его с кислотами

Получим гидроксид железа (III) Fe(OH)₃ взаимодействием растворов хлорида железа (III) FeCl₃ и гидроксида калия KOH. Это обычный способ получения нерастворимых оснований – реакция обмена растворимой соли и щелочи.

FeCl₃ + 3KOH = Fe(OH)₃ ↓+ 3KCl

Выпадает бурый осадок. Это гидроксид железа (III). Как гидроксид реагирует с кислотами? Добавим раствор соляной кислоты.

Fe(OH)₃ + 3HCl = FeCl₃ + 3H₂O

Осадок гидроксида железа растворяется, образуется желтый раствор хлорида железа (III). Реакции обмена с кислотами могут превращать нерастворимые основания в растворимые соли.

Оборудование: колба, пипетка.

Техника безопасности.

Соблюдать правила обращения с растворами кислот и щелочей. Избегать попадания кислот и щелочей на кожу и слизистые оболочки.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Получение железа алюминотермией

Алюминий используется для получения некоторых металлов. Этот метод называется алюминотермией. Метод основан на том, что порошкообразный алюминий при воспламенении восстанавливает оксиды многих металлов. При этом образуется очень чистый, свободный от углерода металл. Получим железо способом алюминотермии. Смесь порошкообразного алюминия и оксидов железа называется термитом. Приготовим термит и подожжем его. При горении термита алюминий восстанавливает железо из его оксида.

Fe₂O₃ + 2 AI = AI₂O₃ + 2 Fe

После окончания реакции извлечем железо. Оно образуется на дне тигля в виде отдельных застывших капель. Металл притягивается к магниту.

Оборудование: тигель, ступка, металлическая чашка с песком, щипцы, пробирка, фильтровальная бумага, магнит.

Техника безопасности. Соблюдать правила пожарной безопасности и правила безопасности при работе с нагревательными приборами.

Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.

Роль кислорода в процессе коррозии железа

Коррозия – это разрушение металлов под действием кислорода и воды. Попробуем установить зависимость степени коррозии железа от степени аэрации – то есть от доступа кислорода к поверхности металла. Опустим в пробирки железные гвозди и добавим воды: в первую пробирку – до половины, во вторую и в третью – до верха. В третью пробирку нальем слой растительного масла. Сплошной слой масла блокирует поступление кислорода в толщу воды. Посмотрим, что произошло с гвоздями через некоторое время. Больше всего ржавчины оказалось на гвозде из первой пробирки, этот гвоздь соприкасался и с водой, и с воздухом. Доступ кислорода к поверхности металла был свободным. На гвозде из второй пробирки коррозии меньше, так как железо взаимодействовало только с небольшим количеством растворенного в воде кислорода. Гвоздь из третьей пробирки почти не поржавел. Кислород не мог пройти через слой растительного масла, а без кислорода коррозия не развивается.

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Опыт не опасен.

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.