Хлорид железа(III) FeCl3: свойства, получение, применение

Хлорид железа(III) FeCl3 — средняя растворимая соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, молярная масса 162,5 г/моль.

Ключевые факты

Формула
FeCl3
Класс
соль (средняя, растворимая)
Молярная масса
162,5 г/моль для расчётов ЕГЭ; по массам IUPAC 162,20 г/моль
Другие названия
хлорное железо (техническое название)
Состояние
твёрдое кристаллическое вещество
Степени окисления
Fe +3, Cl −1
Связь
ковалентная полярная с заметной долей ионности
Типичная роль
окислитель: ион Fe3+ восстанавливается до Fe2+

Обновлено · Химия · Редакция НейроМиши

Что такое хлорид железа(III)?

Хлорид железа(III) — тёмно-коричневые кристаллы, которые дымят на влажном воздухе и растворяются в воде, давая жёлто-бурый кислый раствор. Именно им травят медные слои печатных плат: ион железа(III) окисляет медь, и лишняя фольга растворяется.

В заданиях по химии это классический окислитель и пример соли, сильно гидролизующейся по катиону. Железо(III) легко восстанавливается до железа(II), а слабое основание гидроксид железа(III) делает среду раствора заметно кислой.

Какие физические свойства у хлорида железа(III)?

Физические свойства: хлорид железа(III) FeCl3
СвойствоЗначение
Агрегатное состояниетвёрдое кристаллическое вещество
Цвет и запахтёмно-коричневые, почти чёрные кристаллы; раствор жёлто-бурый
Растворимость в водеочень хорошая; на воздухе вещество гигроскопично и дымит
Температура плавленияоколо 306 °C у безводной соли
Среда растворакислая, рН заметно ниже 7

Какие химические свойства у хлорида железа(III)?

У хлорида железа(III) два набора свойств: обмен со щелочами и сильный гидролиз, а также окислительные реакции, в которых железо(III) переходит в железо(II). С карбонатами идёт совместный гидролиз: осадок гидроксида выпадает вместе с выделением газа. С сульфидами совместного гидролиза нет: железо(III) окисляет сульфид-ион до серы.

  1. Со щёлочью: бурый осадок гидроксида железа(III)FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
  2. С железом: окислитель превращает металл в соль железа(II)2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
  3. С иодидом калия: выделяется иод2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + I2 + 2KCl
  4. С медью: травление плат2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2
  5. С карбонатом натрия: совместный гидролиз2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 6NaCl + 3CO2↑
  6. Гидролиз по первой ступениFeCl3 + H2O ⇄ Fe(OH)Cl2 + HCl

Совместный гидролиз идёт, когда соль слабого основания смешивают с солью слабой кислоты. Каждый из ионов усиливает гидролиз партнёра, поэтому осадок и газ образуются сразу, а карбонат железа(III) в таблице растворимости отсутствует. С сульфидом натрия совместного гидролиза нет: железо(III) окисляет сульфид-ион, и в осадок выпадают сера и сульфид железа(II).

Как получают хлорида железа(III)?

Из простых веществ

Железо горит в хлоре с образованием хлорида железа(III), даже если металла в избытке: хлор окисляет железо до высшей из возможных здесь степеней окисления.

  • 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Из соли железа(II) и из гидроксида

Хлорид железа(II) окисляют хлором. Или растворяют гидроксид железа(III) в соляной кислоте.

  • 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
  • Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O

Как распознать хлорид железа(III)? Качественная реакция

Ион железа(III) выдаёт щёлочь: выпадает бурый осадок гидроксида. Ещё один признак — тиоцианат-ион, который окрашивает раствор в кроваво-красный цвет, и жёлтая кровяная соль, дающая тёмно-синий осадок берлинской лазури.

  • Fe3+ + 3OH− → Fe(OH)3↓

Где применяют хлорида железа(III)?

  • травление печатных плат и меди;
  • коагулянт при очистке питьевой и сточных вод;
  • катализатор хлорирования ароматических соединений;
  • качественная реакция на фенолы: фиолетовое окрашивание в растворе.

Меры предосторожности. Растворы и безводная соль едкие, раздражают кожу и слизистые, оставляют стойкие пятна. Работать нужно в перчатках и очках. Безводное вещество бурно реагирует с влагой, выделяя хлороводород.

Чему равна молярная масса хлорида железа(III)?

M(FeCl3) = 56 + 3·35,5 = 162,5 г/моль

Молярную массу вещества складывают из относительных атомных масс элементов с учётом индексов. На ЕГЭ массы округляют до целых, у хлора берут 35,5. Если брать массы IUPAC до сотых, получится 162,20 г/моль.

Посчитать молярную массу в калькуляторе · Количество вещества: n = m/M

Где хлорид железа(III) встречается на ЕГЭ?

Вопросы и ответы

Чему равна молярная масса хлорида железа(III)?

M(FeCl3) = 56 + 3·35,5 = 162,5 г/моль.

Почему раствор хлорида железа(III) кислый?

Гидроксид железа(III) — слабое основание, а соляная кислота сильная. Катион железа(III) связывает гидроксид-ионы воды, и в растворе остаётся избыток ионов водорода.

Чем хлорид железа(III) отличается от хлорида железа(II) в реакциях?

Железо(III) — окислитель, оно принимает электрон и становится железом(II). Железо(II) чаще восстановитель: его окисляют хлором или азотной кислотой до железа(III). Цвет раствора тоже разный: жёлто-бурый и бледно-зелёный.

Почему хлорид железа(III) нельзя получить из железа и соляной кислоты?

Соляная кислота окисляет железо только до степени +2, поэтому получается хлорид железа(II). Для железа(III) нужен более сильный окислитель, например хлор.

Потренироваться на заданиях

Страница объясняет вещество, а тренажёр помогает применить это в заданиях. В кабинете НейроМиши — задания ЕГЭ по химии с проверкой ответа и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.

Задачи по теме — с проверкой Разбор заданий ЕГЭ по химии

Связанные элементы, таблицы и вещества

Элементы в составе: железо Fe, хлор Cl.

Другие вещества

Все вещества справочника · Таблица Менделеева

Источники