← ATGAL
Reagentų gamyba

Kaip pagaminti geležies (III) chloridą

Paskelbta: prieš apie 13 metų • Atnaujinta: prieš dieną • 7585 peržiūrų

Geležies (III) chloridas (FeCl3) – tai gelsvai rudos spalvos cheminis junginys, plačiai naudojamas vandentiekio valymo, elektronikoj ir kitų cheminių reakcijų katalizatoriuje. Šiame straipsnyje aprašysime, kaip jį pasigaminti laboratorinėmis sąlygomis.

⚠️ Saugos pastaba

Šis eksperimentas apima darbas su koncentruota druskos rūgštimi ir vandenilio peroksidu, kurie gali sukelti nudegimus ir kitoke žalą. Eksperimentą gali atlikti tik suaugusieji su tinkamomis saugos priemonėmis: apsauginiais akiniais, pirštinėmis ir laboratorijos chalatu. Rekomenduojama dirbti gerai vėdinamoje patalpoje ar lauke. Portalo Chemija.org administracija neprisiima atsakomybės už galimą žalą.

Reikalingos medžiagos ir įranga

  • Geležis – 20 g (pvz., vinys, geležies drožlės)
  • Vanduo – 100 ml
  • Koncentruota druskos rūgštis (HCl, 37%, 12M) – 100 ml
  • Vandenilio peroksidas (H2O2, 3%) – 200 ml
  • Stiklinė kolba arba stiklinė
  • Šildymo šaltinis (paprastai)
  • Apsauginės priemonės: akiniai, pirštinės, chalatas

Gamybos eiga

1 etapas: Geležies (II) chlorido (FeCl2) gamyba

  1. Į stiklinę arba kolbą įpilkite 100 ml vandens
  2. Įdėkite 20 g geležies (vinių arba drožlių)
  3. Atsargiai supilkite 100 ml koncentruotos druskos rūgšties. Dėmesio: rūgštis labai korozyvi!
  4. Palaukite, kol geležis išsitirps. Tai gali užtrukti keletą dienų kambario temperatūroje

Greitesnis būdas: Galima pakaitinti mišinį vanden banke, uždėjus ant stiklinės apvaliadugnę kolbą su vandeniliu (vienėlinę sistemą). Įspėjimas: šis metodas turi būti atliekamas tik lauke arba gerai vėdinamoje laboratorijoje, nes išsiskiria nuodingos vandenilio dujos!

  1. Kai geležis pilnai išsitirps, susidarys žalios spalvos tirpalas (geležies (II) chloridas, FeCl2)
  2. Palikite tirpalą atvėsti iki kambario temperatūros
  3. Jei skystis išgarav o, pripilkite koncentruotos druskos rūgšties iki ~200 ml tūrio

2 etapas: Oksidacija į geležies (III) chloridą (FeCl3)

  1. Labai atsargiai ir lėtai supilkite 200 ml vandenilio peroksido (H2O2, 3%) į tirpalą

SVARBI PASTABA: Pilant vandenilio peroksidą, tirpalas įkaista dėl egzoterminės reakcijos! Pilkite labai pamažu, mažais kiekiais, laukdami kol atvės tarp pildžių. Būkite itin atsargūs!

  1. Tirpalas pakeis spalvą iš žalios į gelsvai rudą – tai rodo, kad susidarė geležies (III) chloridas

Cheminės reakcijos:

1 etapas: Geležis reaguoja su druskos rūgštimi:

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 ↑

2 etapas: Geležies (II) chloridas oksiduo jamas vandenilio peroksidu į geležies (III) chloridą:

2FeCl2 + H2O2 + 2HCl → 2FeCl3 + 2H2O

Kaip patikrinti, ar tai tikrai geležies (III) chloridas?

  1. Į mažą stiklinę įpilkite šiek tiek gauto tirpalo
  2. Pamerkite vario plokštelę į tirpalą
  3. Ant vario pasirodęs gelsvai žalios nuosėdos patvirtina, kad tirpale yra geležies (III) chloridas. Vyksta reakcija: 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2

Kristalų gavimas

Norint gauti kietus geležies (III) chlorido kristalus, tereikia lėtai išgarinti tirpalą. Tai galima padaryti:

  • Paliekant tirpalą atviroje talpos šiltoje vietoje
  • Lėtai šildant žemoje temperatūroje

Pastaba: Geležies (III) chloridas yra labai higroskopiškas – greitai sugeria drėgmę iš oro. Todėl kristalus reikia laikyti sandariai uždarytoje talpose.

Geležies (III) chlorido panaudojimas

  • Vandentiekio valymas: Naudojamas kaip koaguliantas vandens valymo įrengimuose
  • Elektronika: ėsdina vario plokšteles spausdintinių plokščių gamyboje
  • Chemija: Katalizatorius įvairiose organinės sintezės reakcijose
  • Medicina: Naudojamas kaip kraujo sustabdymo priemonė

Išvados

Geležies (III) chlorido gamyba yra dviejų etapų procesas: pirmiausia gelež is reaguoja su druskos rūgštimi, gaunant geležies (II) chloridą, o vėliau jis oksiduo jamas vandenilio peroksidu. Nors procesas nėra labai sudėtingas, jis reikalauja atsargumo ir tinkamų saugos priemonių dėl naudojamų korozyvių medžiagų.