氫氧化鐵
化合物
氫氧化鐵(化學式:Fe(OH)3或FeO(OH)·H2O)是鐵的氫氧化物,由三價鐵離子(Fe3+)和氫氧根離子(OH−)生成:
氫氧化鐵 | |
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IUPAC名 Iron(III) oxide-hydroxide | |
別名 | 羥基氧化鐵 |
識別 | |
CAS號 | 1310-14-1(α-FeO(OH)) 20344-49-4(α-FeO(OH),黃色) 1309-33-7(Fe(OH)3) |
PubChem | 91502 |
ChemSpider | 82623 |
SMILES |
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EINECS | 215-176-6 |
MeSH | Goethite |
性質 | |
化學式 | FeO(OH)(無水) FeO(OH)·H2O(一水) |
摩爾質量 | 88.852 g·mol-1 g·mol⁻¹ |
外觀 | 紅褐色固體 |
溶解性(水) | 不溶 |
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
- Fe3+ + 3OH− = Fe(OH)3
也可以由氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]氧化得來:
- 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
它是一種紅棕色沉澱,成分一般看作是鐵(Ⅲ)的羥基氧化物的水合物。加熱分解成三氧化二鐵和水:
- 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
新沉澱出來的水合氧化鐵(Ⅲ)易溶於無機酸,也略溶於鹼溶液中生成鐵(Ⅲ)酸鹽(FeO2−)。這類鐵酸鹽也可以從氧化鐵(Ⅲ)和鹼金屬氧化物、氫氧化物或碳酸鹽的熔融混合物中製得。
氫氧化鐵(Ⅲ)是一個未確知的化合物,氨水或鹼溶液作用於鐵(Ⅲ)鹽溶液所得到的紅棕色或黃棕色沉澱,經X射線晶體學研究是非晶態的,它含有可變量的水。一般認為該沉澱含有FeO(OH),至少有兩種結晶變體:α-FeO(OH)(針鐵礦)和γ-FeO(OH)(纖鐵礦),鐵的正常生鏽產生的是γ-變體。[1]
膠體
編輯製備
編輯取蒸餾水於試管中在酒精燈上煮沸,滴入FeCl3溶液,在出現紅棕色時立即停止加熱,可以製得穩定的氫氧化鐵膠體。
- FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3(膠體) + 3HCl
在新製得的Fe(OH)3沉澱中加入適量的FeCl3溶液作為分散劑並充分攪拌也可以製得穩定的 Fe(OH)3膠體。[2]
結構
編輯FeCl3水解產生的Fe(OH)3一部分聚集形成膠核[Fe(OH)3]m,另一部分Fe(OH)3與HCl反應生成FeOCl,後者則電離生成FeO+和Cl-。
- Fe(OH)3 + HCl = FeOCl + 2H2O
- FeOCl = FeO+ + Cl-
氫氧化鐵膠核會吸附FeO+和一些Cl-,後兩者共同組成吸附層,吸附層和膠核構成膠粒。另外一些主要是Cl-的離子會鬆散的分佈在膠粒周圍形成擴散層。擴散層和膠粒一起稱作膠團。[3]
參見
編輯參考資料
編輯- ^ 謝高陽、俞練民、劉本耀. 《无机化学丛书》. 第九卷 錳分族鐵系鉑系. 北京: 科學出版社. 1998年10月: 頁254.
- ^ 華彤文、陳景祖 等. 《普通化学原理》 第三版. 北京: 北京大學出版社. 2005年7月: 第73頁. ISBN 978-7-301-09213-2.
- ^ 張永安 等. 《无机及分析化学》. 北京: 北京師範大學出版社. 2009年8月1日: 第27頁. ISBN 978-7-303-09990-0.
外部連結
編輯- (英文)Jmol立體氫氧化鐵圖像 (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館)