氢氧化铁
化合物
氢氧化铁(化学式:Fe(OH)3或FeO(OH)·H2O)是铁的氢氧化物,由三价铁离子(Fe3+)和氢氧根离子(OH−)生成:
氢氧化铁 | |
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IUPAC名 Iron(III) oxide-hydroxide | |
别名 | 羟基氧化铁 |
识别 | |
CAS号 | 1310-14-1(α-FeO(OH)) ![]() 20344-49-4(α-FeO(OH),黄色) ![]() 1309-33-7(Fe(OH)3) ![]() |
PubChem | 91502 |
ChemSpider | 82623 |
SMILES |
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EINECS | 215-176-6 |
MeSH | Goethite |
性质 | |
化学式 | FeO(OH)(无水) FeO(OH)·H2O(一水) |
摩尔质量 | 88.852 g·mol-1 g·mol⁻¹ |
外观 | 红褐色固体 |
溶解性(水) | 不溶 |
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
- Fe3+ + 3OH− = Fe(OH)3
也可以由氢氧化亚铁[Fe(OH)2]氧化得来:
- 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
它是一种紅棕色沉淀,成分一般看作是铁(Ⅲ)的羟基氧化物的水合物。加热分解成三氧化二铁和水:
- 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
新沉淀出来的水合氧化铁(Ⅲ)易溶于无机酸,也略溶于碱溶液中生成铁(Ⅲ)酸盐(FeO2−)。这类铁酸盐也可以从氧化铁(Ⅲ)和碱金属氧化物、氢氧化物或碳酸盐的熔融混合物中制得。
氢氧化铁(Ⅲ)是一个未确知的化合物,氨水或碱溶液作用于铁(Ⅲ)盐溶液所得到的红棕色或黄棕色沉淀,经X射线晶体学研究是非晶态的,它含有可变量的水。一般认为该沉淀含有FeO(OH),至少有两种结晶变体:α-FeO(OH)(针铁矿)和γ-FeO(OH)(纤铁矿),铁的正常生锈产生的是γ-变体。[1]
胶体
制备
取蒸馏水于试管中在酒精灯上煮沸,滴入FeCl3溶液,在出现红棕色时立即停止加热,可以制得稳定的氢氧化铁胶体。
- FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3(胶体) + 3HCl
在新制得的Fe(OH)3沉淀中加入适量的FeCl3溶液作为分散剂并充分搅拌也可以制得稳定的 Fe(OH)3胶体。[2]
结构
FeCl3水解产生的Fe(OH)3一部分聚集形成胶核[Fe(OH)3]m,另一部分Fe(OH)3与HCl反应生成FeOCl,后者则电离生成FeO+和Cl-。
- Fe(OH)3 + HCl = FeOCl + 2H2O
- FeOCl = FeO+ + Cl-
氢氧化铁胶核会吸附FeO+和一些Cl-,后两者共同组成吸附层,吸附层和胶核构成胶粒。另外一些主要是Cl-的离子会松散的分布在胶粒周围形成扩散层。扩散层和胶粒一起称作胶团。[3]
参见
参考资料
- ^ 谢高阳、俞练民、刘本耀. 《无机化学丛书》. 第九卷 锰分族铁系铂系. 北京: 科学出版社. 1998年10月: 页254.
- ^ 华彤文、陈景祖 等. 《普通化学原理》 第三版. 北京: 北京大学出版社. 2005年7月: 第73页. ISBN 978-7-301-09213-2.
- ^ 张永安 等. 《无机及分析化学》. 北京: 北京师范大学出版社. 2009年8月1日: 第27页. ISBN 978-7-303-09990-0.
外部連結
- (英文)Jmol立體氫氧化鐵圖像 (页面存档备份,存于互联网档案馆)