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）
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| 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
它是一种红棕色沉淀，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.
外部链接
- （英文）Jmol立体氢氧化铁图像 （页面存档备份，存于互联网档案馆）