ఐరన్ (III) క్లోరైడ్

వికీపీడియా నుండి
Jump to navigation Jump to search
ఐరన్ (III) క్లోరైడ్
Iron(III) chloride hexahydrate.jpg
Iron(III) chloride (hydrate)
Iron(III) chloride anhydrate.jpg
Iron(III) chloride (anhydrous)
Iron-trichloride-sheet-3D-polyhedra.png
Iron-trichloride-sheets-stacking-3D-polyhedra.png
పేర్లు
IUPAC నామముs
Iron(III) chloride
Iron trichloride
ఇతర పేర్లు
  • Ferric chloride
  • Molysite
  • Flores martis
గుర్తింపు విషయాలు
సి.ఎ.ఎస్. సంఖ్య [7705-08-0]
పబ్ కెమ్ 24380
యూరోపియన్ కమిషన్ సంఖ్య 231-729-4
సి.హెచ్.ఇ.బి.ఐ CHEBI:30808
ఆర్.టి.ఇ.సి.యస్. సంఖ్య LJ9100000
SMILES Cl[Fe](Cl)Cl
ధర్మములు
FeCl3
మోలార్ ద్రవ్యరాశి
  • 162.204 g/mol (anhydrous)
  • 270.295 g/mol (hexahydrate)[1]
స్వరూపం Green-black by reflected light; purple-red by transmitted light; yellow solid as hexahydrate; brown as aq. solution
వాసన Slight HCl
సాంద్రత
  • 2.90 g/cm3 (anhydrous)
  • 1.82 g/cm3 (hexahydrate)[1]
ద్రవీభవన స్థానం 307.6 °C (585.7 °F; 580.8 K) (anhydrous)
37 °C (99 °F; 310 K) (hexahydrate)[1]
బాష్పీభవన స్థానం
  • 316 °C (601 °F; 589 K) (anhydrous, decomposes)[1]
  • 280 °C (536 °F; 553 K) (hexahydrate, decomposes)
 
912 g/L (anh. or hexahydrate, 25 °C)[1]
ద్రావణీయత in
  •  
  • 630 g/L (18 °C)
  • Highly soluble
  • 830 g/L
  • Highly soluble
అయస్కాంత ససెప్టిబిలిటి +13,450·10−6 cm3/mol[2]
స్నిగ్ధత 12 cP (40% solution)
నిర్మాణం
స్ఫటిక నిర్మాణం
Hexagonal, hR24
R3, No. 148[3]
a = 0.6065 nm, b = 0.6065 nm, c = 1.742 nm
α = 90°, β = 90°, γ = 120°
6
కోఆర్డినేషన్ జ్యామితి
Octahedral
ప్రమాదాలు[5][6][Note 1]
భద్రత సమాచార పత్రము ICSC 1499
జి.హెచ్.ఎస్.పటచిత్రాలు Corr. Met. 1; Skin Corr. 1C; Eye Dam. 1Acute Tox. 4 (oral)
జి.హెచ్.ఎస్.సంకేత పదం DANGER
జి.హెచ్.ఎస్.ప్రమాద ప్రకటనలు H290, H302, H314, H318
GHS precautionary statements P234, P260, P264, P270, P273, P280, P301+312, P301+330+331, P303+361+353, P363, P304+340, P310, P321, P305+351+338
జ్వలన స్థానం {{{value}}}
US health exposure limits (NIOSH):
REL (Recommended)
TWA 1 mg/m3[4]
సంబంధిత సమ్మేళనాలు
ఇతరఅయాన్లు {{{value}}}
ఇతర కాటయాన్లు
Related {{{label}}} {{{value}}}
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
N verify (what is YesYN ?)
Infobox references

ఐరన్ (III) క్లోరైడ్, (ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ గా కూడా పిలువబడుతుంది) ఐరన్ (ఇనుము) యొక్క రసాయన సంయోగ పదార్థము. దీని రసాయన ఫార్ములా FeCl3 . ఇందులో ఇనుము యొక్క ఆస్కీకరణ స్థితి +3. దీని యొక్క స్పటికాల రంగు చూసే కోణం పై ఆధారపడి ఉంటుంది: దీనిపై కాంతి పరావర్తనం చెందితే అది గాఢ ఆకుపచ్చ రంగులో కనిపిస్తుంది కానీ అది కాంతిని ప్రసారం చేయునపుడు అది పర్పల్-రెడ్ రంగులో కనిపిస్తుంది. ఆనార్ధ్ర ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ కరుగదు కానీ ఆర్థ్ర హైడ్రోజన్ క్లోరైడ్ ను ఆర్థ్రత గల గాలిలో ఏర్పరుస్తుంది. ఐరన్ క్లోరైడ్ సహజ స్థితిలో అరుదుగా కనిపిస్తుంది. దీని యొక్క ఖనిజం "మోలీసైట్".

ఇది నీటిలో కరిగినపుడు, ఐరన్ క్లోరైడ్ హైడ్రాలసిస్ చర్యలో పాల్గొనుట మూలంగా ఉష్ణం ఉత్పత్తి అవుతుంది. కనుక ఇది ఉష్ణమోచక చర్య. ఫలితంగా గోధుమ రంగులో, ఆమ్లత్వం కల మరియు క్షయం చెందే ద్రావణం ఏర్పడుతుంది. ఇది మురుగునీటి శుద్ధి కోనూ మరియు త్రాగునీటి ఉత్పత్తిలోనూ ప్లోకలెంట్ గా ఉపయోగిస్తారు. దీనిని ముద్రిత వలయ బోర్డులు (printing circuit boards) లో కాపర్ ఆధారిత లోహం కొరకు ఎర్చంట్ గా ఉపయోగిస్తారు. అనార్థ ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ బలమైన లూయీస్ ఆమ్లం. దీనిని సేంద్రియ సంశ్లేషణ (organic synthesis) లో ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగిస్తారు.

నామీకరణం[మార్చు]

హైడ్రేటెడ్ మరియు ఎన్‌హైడ్రేట్ (ఆర్థ్ర మరియు అనార్థ్ర) పదాలను ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ యొక్క రెండు సాధారణ రూపాలను వర్ణించడానికి ఉపయోగిస్తారు. దీనియొక్క హెక్సా హైడ్రేట్స్ యొక్క ఇంపిరికల్ ఫార్ములా FeCl3⋅6H2O. ఇది ట్రాన్స్ - [Fe(H2O)4Cl2]Cl⋅2H2O గా కూడా పిలువబడుతుంది. దీనియొక్క క్రమబద్దమైన నామం టెట్రాఆక్వాడిక్ క్లోరో ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ డీహైడ్రేట్. ఇది దీని నిర్మాణాన్ని స్పష్టంగా చూచించగలిగే నామం.

నిర్మాణం మరియు ధర్మములు[మార్చు]

అనార్థ్ర ఐరన్ (III) క్లోరైడ్, బిస్మత్ (III) అయొడైడ్ నిర్మాణాన్ని పోలి ఉంటుంది. ఇది ఆక్టాహైడ్రల్ లక్షణాలతో Fe(III) మధ్యభాగంలో ఉండి రెండు-కోఆర్డినేట్ క్లోరైడ్ లిగాండ్స్ తో బంధించబడి ఉంటుంది. ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ హైక్సాహైడ్రేట్ ట్రాన్స్-[Fe(H2O)4Cl2]+ కాటయాను సముదాయాలను మరియు క్లోరైడ్ అయాన్లను రెండు నీటి అణువులను మోనోక్లినిక్ స్పటిక నిర్మాణంలో ఉండే విధంగా అమరి ఉంటుంది. [3][8]

ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ సాపేక్షంగా తక్కువ ద్రవీభవన స్థానాన్ని కలిగి ఉండి సుమారు 315 °C వద్ద మరుగుతుంది. దీని బాష్పాలలో డైమెర్ Fe2Cl6 కలిగి ఉంటుంది. ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద మోనోమెరిక్ FeCl3గా వేరుచేస్తుంది. దీని యొక్క తిరోగమన వియోగ చర్యలో ఐరన్ (II) క్లోరైడ్ మరియు క్లోరిన్ వాయువులను ఏర్పరుస్తుంది. [9]

తయారీ[మార్చు]

అనార్థ్ర ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ కొన్ని మూలకాల సమ్మేళనంతో తయారుచేయవచ్చు:[10]

2 Fe(ఘ) + 3 Cl2(వా) → 2 FeCl3(ఘ)

ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ ద్రావణాలను ప్రారిశ్రామికంగా ఐరన్ మరియు దాని ధాతువుల నుండి ఉత్పత్తి చేస్తారు.

  1. ఐరన్ ధాతువును హైడ్రోక్లోరికామ్లములో విలీనం చేయుట ద్వారా
    Fe3O4(s) + 8 HCl(aq) → FeCl2(aq) + 2 FeCl3(aq) + 4 H2O(l)
  2. క్లోరిన్ తో ఐరన్ (II) క్లోరైడ్ ఆక్సీకరణం చెందించడం వలన
    2 FeCl2(aq) + Cl2(g) → 2 FeCl3(aq)
  3. ఆక్సిజన్ తో ఐరన్ (II) క్లోరైడ్ ఆక్సీకరణం చెందించడం వలన
    4FeCl2(aq) + O2 + 4HCl → 4FeCl3(aq) + 2H2O(l)

తక్కువ మోతాదులో ఐరన్ తో ఉదజహరికామ్లం (హైడ్రోక్లోరికామ్లము) చర్య పొందడం, తరువాత హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ వలవడం వలన ఉత్పత్తి చేస్తారు. హైడ్రోజన్ పెరాక్సైడ్ ఆక్సీకరణిగా పనిచేసి పెర్రస్ క్లోరైడ్ ను పెర్రిక్ క్లోరైడ్ గా మారుస్తుంది.

యితర ఆర్థ్ర లోహ క్లోరైడ్ల వలెనే, ఆర్థ్ర ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ థియోనైల్ క్లోరైడ్ ట్రీట్‌మెంటు ద్వారా ఎన్‌హైడ్రస్ లవణంగా మారుస్తుంది.[11] హైడ్రేట్ నుండి ఎన్‌హైడ్రేట్ ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ గా మార్చుడం వేడిచేయడం ద్వారా జరుగదు. దాని ఫలితంగా HC మరియు ఐరన్ ఆక్సీ క్లోరైడ్ ఉత్పత్తి అవుతాయి. అదే విధంగా డీహైడ్రేషన్ ట్రైమిథైసిలైల్ క్లోరైడ్ తో ప్రభావితమవుతుంది.[12]

FeCl3•6H2O + 12 Me3SiCl → FeCl3 + 6 (Me3Si)2O + 12 HCl

చర్యలు[మార్చు]

A brown, acidic solution of iron(III) chloride

ఐరన్(III) క్లోరైడ్ హైడ్రోలసిస్ చర్యలలో పాల్గొని ఆమ్ల ద్రావణాన్ని ఇస్తుంది. ఇది ఐరన్ (III) ఆక్సైడ్ తో 350 °C ఉష్ణోగ్రతకు వేడిచేసినపుడు, ఐరన్(III) క్లోరైడ్ ఐరన్ ఆక్సీక్లోరైడ్ ను ఇస్తుంది. [13]

FeCl3 + Fe2O3 → 3 FeOCl

ఇది మద్యస్థంగా బలమైన లూయీ ఆమ్లము. ఇది లూయీ క్షారాలతో కలసి ట్రైఫినైల్ ఫాస్పైన్ ఆస్కైడ్ వంటి అడక్ట్స్ ను ఏర్పరుస్తుంది. ఇది ఇతర క్లోరైడ్ లవణాలతో చర్యపొంది పసుపురంగు గల టెట్రాహైడ్రల్ [FeCl
4
]
అయానును ఏర్పరుస్తుంది. [FeCl
4
]
యొక్క లవణాలు హైడ్రోక్లోరికామ్లములో డైఇథైల్ ఈథర్ ను ఏర్పరుస్తుంది.

క్షారయుత లోహ ఆల్కాక్సైడ్లు చర్యపొంది లోహ ఆల్కాక్సైడ్ సముదాయాలుగా ఏర్పరుస్తుంది. [14] ఈ సమ్మేళనాలు ద్వి లేదా త్రిపరమాణుకాలుగా ఉంటాయి. [15] ఘన స్థితిలో బహు కేంద్రక సముదాయాలుగా FeCl3 మరియు సోడియం ఇధాక్సైడ్ మధ్య గల సాధారణ స్టైకోమెట్రిక్ చర్యలలో వర్ణించబడుతుంది. [16][17]

FeCl3 + 3 [C2H5O]Na+ → Fe(OC2H5)3 + 3 NaCl

ఆక్సీకరణం[మార్చు]

ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ కొద్దిగా ఆక్సీకరణ కారకంగా పనిచేస్తుంది. ఉదాహరణకు ఇది కాపర్ (I) క్లోరైడ్ నుండి కాపర్ (II) క్లోరైడ్ గా ఆక్సీకరణం చెందిచడానికి ఉపయోగపడుతుంది.

FeCl3 + CuCl → FeCl2 + CuCl2

ఇది ఐరన్ తో చర్యపొంది ఐరన్ (II) క్లోరైడ్ ను ఏర్పరుస్తుంది.

2 FeCl3 + Fe → 3 FeCl2

జైడ్రజైన్ వంటి క్షయకరణ కారకాలు ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ నుండి ఐరన్ (II) యొక్క సమ్మేళనాలుగా మారుస్తుంది.

Granulated iron(III) chloride hexahydrate

ఉపయోగాలు[మార్చు]

పారిశ్రామిక:[మార్చు]

ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ మురుగునీటి శుద్ధి మరియు త్రాగునీటి ఉత్పత్తి ప్రక్రియలలో వాడుతారు. [18] FeCl3 కొద్దిగా క్షారయుత నీటిలో ఉన్నపుడు చర్యపొంది హైడ్రాక్సైడ్ అయాను ఏర్పరచి ఐరన్ (III) హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క ఫ్లోక్ ఏర్పరుస్తుంది. లేదా FeO(OH) రూపొందిస్తుంది. తేలియాడుతున్న పదార్థాలను తొలగిస్తుంది.

[Fe(H2O)6]3+ + 4 HO → [Fe(H2O)2(HO)4] + 4 H2O → [Fe(H2O)O(HO)2] + 6 H2O

ఇది క్లోరో మెటలర్జీలో లీచింగ్ ఏజంట్ గా పనిచేస్తుంది. [19] ఉదాహరణకు FeSi (సిల్‌గ్రైన్ విధానం) లో సిలికాన్ ఉత్పత్తి చేయుట. [20]

ఐరన్ (III) క్లోరైడ్అ యొక్క అతి ముఖ్యమైన అనువర్తనం ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డుల ఉత్పత్తిలో కాపర్ రేకులను చెక్కే ప్రక్రియలో రెండు సార్లు క్షయకరణం చెందించుట. మొదట కాపర్ క్లోరైడ్ గానూ తరువాత కాపర్ (II) క్లోరైడ్ గానూ మార్చుతుంది. [21]

FeCl3 + Cu → FeCl2 + CuCl
FeCl3 + CuCl → FeCl2 + CuCl2

ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ ఇధిలీన్ తో క్లోరిన్ జరుపు చర్యలో ఉత్ర్పేరకంగా ఉపయోగిస్తారు. అతి ముఖ్యమైన రసాయనం అయిన ఇథిలీన్ డైక్లోరైడ్ (1-2-డైక్లోరో ఎథేన్) ఉత్పత్తిలో ఉపయోగిస్తారు. ఈ పదార్థం పి.వి.సి (పాలి వినైల్ క్లోరైడ్) యొక్క మోనోమర్ తయారీకి కావలసిన వినైల్ క్లోరైడ్ ఉత్పత్తికి ఉపయోగపడుతుంది.

H2C=CH2 + Cl2 → ClCH2CH2Cl

ఇతర ఉపయోగాలు[మార్చు]

  • డైయింగ్ రియాజెంట్ గా కొన్ని చర్యలలో ఎన్‌హైడ్రస్ రూపంలో ఉపయోగపడుతుంది.
  • సేంద్రియ సంశ్లేషణలో ఫినైల్ సమ్మేళనాలను గుర్తించడానికి ఉపయోగపడుతుంది. ఉదా: ఆస్ప్రిన్ ను సంశ్లేషించునపుడు
  • నీరు మరియు మురుగునీరు శుద్ధి కార్యక్రమాలలో ఫాస్పేట్ ను అవక్షేపంగా మార్చుటకు ఉపయోగిస్తారు.
  • అమెరికాలోని నాణేల సేకరణ చేసేవారు నాణేలపై తేదీలు కనిపించకుండా పోయినపుడు వాటిని గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
  • ప్రింటెడ్ సర్క్యూట్ బోర్డుల తయారీలో ఉపయోగిస్తారు.
  • జంతువుల గడ్డకట్టే నమూనాలు (థ్రాంబోసిస్ మోడల్) తయారీలో వాడుతారు. [22]
  • శక్తిని నిల్వచేసే వ్యవస్థలలో వాడుతారు.
  • నేరుగా కచ్చితమైన బ్లూప్రింట్స్ తయారీలో చారిత్రాత్మకంగా వాడుతారు. [23][24]

భద్రత[మార్చు]

ఐరన్ (III) క్లోరైడ్ ప్రమాదకరమైనది, అధిక క్షయంకలది మరియు ఆమ్లత్వం గలది. దీని అనార్థ్ర పదార్థాలు బలమైన డీహైడ్రేటింగ్ ఏజంట్ గా ఉపయొగపడుతుంది.

కానీ మానవులకు విషం కలిగించే సందర్భాలు అరుదుగా నమోదు కాబడినవి. ఫెర్రిక్ క్లోరైడ్ జ్వలనం చేయడం వలన అనారోగ్యం మరియు మరణాలు కలిగే అవకాశం ఉంది.

నోట్సు[మార్చు]

  1. An alternative GHS classification from the Japanese GHS Inter-ministerial Committee (2006)[7] notes the possibility of respiratory tract irritation from FeCl3 and differs slightly in other respects from the classification used here.

మూలాలు[మార్చు]

  1. 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 4.69. ISBN 1439855110.
  2. Haynes, William M., ed. (2011). CRC Handbook of Chemistry and Physics (92nd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. p. 4.133. ISBN 1439855110.
  3. 3.0 3.1 Hashimoto, S.; Forster, K.; Moss, S. C. (1989). "Structure refinement of an FeCl3 crystal using a thin plate sample". Journal of Applied Crystallography. 22 (2): 173. doi:10.1107/S0021889888013913.
  4. NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards 0346
  5. HSNO Chemical Classification Information Database, New Zealand Environmental Risk Management Authority, retrieved 2010-09-19
  6. Various suppliers, collated by the Baylor College of Dentistry, Texas A&M University. (accessed 2010-09-19)
  7. మూస:GHS class JP
  8. Lind, M. D. (1967). "Crystal Structure of Ferric Chloride Hexahydrate". J. Chem. Phys. 47: 990. doi:10.1063/1.1712067.
  9. Holleman, A. F.; Wiberg, E. (2001). Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
  10. Tarr, B. R.; Booth, Harold S.; Dolance, Albert (1950). "Anhydrous Iron(III) Chloride". Inorganic Syntheses. Inorganic Syntheses. 3: 191–194. doi:10.1002/9780470132340.ch51. ISBN 978-0-470-13234-0.
  11. Pray, Alfred R.; Richard F. Heitmiller; Stanley Strycker (1990). "Anhydrous Metal Chlorides". Inorganic Syntheses. 28: 321–323. doi:10.1002/9780470132593.ch80. ISBN 978-0-470-13259-3.
  12. Philip Boudjouk, Jeung-Ho So (1992). "Solvated and Unsolvated Anhydrous Metal Chlorides from Metal Chloride Hydrates". Inorg. Synth. 29: 108–111. doi:10.1002/9780470132609.ch26.CS1 maint: Uses authors parameter (link)
  13. Kikkawa, S.; Kanamaru, F.; Koizumi, M.; Rich, Suzanne M.; Jacobson, Allan (1984-01-01). Smith L. Holt Jr, ed. Layered Intercalation Compounds. John Wiley & Sons, Inc. pp. 86–89. doi:10.1002/9780470132531.ch17. ISBN 9780470132531.
  14. Turova, N. Ya. (2002) "12.22.1 Synthesis, p. 481 in The chemistry of metal alkoxides. Springer. ISBN 0792375211.
  15. Bradley, D. C. (2001) "3.2.10. Alkoxides of later 3d metals", p. 69 in Alkoxo and aryloxo derivatives of metals. Academic Press. ISBN 0080488323.
  16. Veith, Michael; Grätz, Frank; Huch, Volker (2001). "Fe9O3(OC2H5)21·C2H5OH—A New Structure Type of an Uncharged Iron(III) Oxide-Alkoxide Cluster". European Journal of Inorganic Chemistry. 2001 (2): 367. doi:10.1002/1099-0682(200102)2001:2<367::AID-EJIC367>3.0.CO;2-V.
  17. Seisenbaeva, Gulaim A.; Gohil, Suresh; Suslova, Evgeniya V.; Rogova, Tatiana V.; Turova, Nataliya Ya.; Kessler, Vadim G. (2005). "The synthesis of iron (III) ethoxide revisited: Characterization of the metathesis products of iron (III) halides and sodium ethoxide". Inorganica Chimica Acta. 358 (12): 3506. doi:10.1016/j.ica.2005.03.048.
  18. Water Treatment Chemicals (PDF). Akzo Nobel Base Chemicals. 2007. Retrieved 2007-10-26.
  19. Park, Kyung Ho; Mohapatra, Debasish; Reddy, B. Ramachandra (2006). "A study on the acidified ferric chloride leaching of a complex (Cu–Ni–Co–Fe) matte". Separation and Purification Technology. 51 (3): 332. doi:10.1016/j.seppur.2006.02.013.
  20. Dueñas Díez, Marta; Fjeld, Magne; Andersen, Einar; Lie, Bernt (2006). "Validation of a compartmental population balance model of an industrial leaching process: The Silgrain process". Chemical Engineering Science. 61: 229. doi:10.1016/j.ces.2005.01.047.
  21. Greenwood, N. N.; A. Earnshaw (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. p. 1084.
  22. Tseng, Michael; Dozier, A.; Haribabu, B.; Graham, U. M. (2006). "Transendothelial migration of ferric ion in FeCl3 injured murine common carotid artery". Thrombosis Research. 118 (2): 275–280. doi:10.1016/j.thromres.2005.09.004. PMID 16243382.
  23. Pellet, Henbi (1881) "Method of preparing paper" మూస:US Patent
  24. Lietze, Ernst (1888). Modern Heliographic Processes. New York: D. Van Norstrand Company. p. 65.

ఇతర పఠనాలు[మార్చు]

  1. Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
  2. The Merck Index, 7th edition, Merck & Co, Rahway, New Jersey, USA, 1960.
  3. D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements, Macmillan Press, London, 1973.
  4. A.F. Wells, 'Structural Inorganic Chemistry, 5th ed., Oxford University Press, Oxford, UK, 1984.
  5. J. March, Advanced Organic Chemistry, 4th ed., p. 723, Wiley, New York, 1992.
  6. Handbook of Reagents for Organic Synthesis: Acidic and Basic Reagents, (H. J. Reich, J. H. Rigby, eds.), Wiley, New York, 1999.