Żelazian(VI) potasu

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Żelazian(VI) potasu
Żelazian(VI) potasu Żelazian(VI) potasu
Nazewnictwo
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny K2FeO4
Masa molowa 198,04 g/mol
Wygląd purpurowe kryształki
Identyfikacja
Numer CAS 13718-66-6
PubChem 24871672[1]
Podobne związki
Inne aniony dichromian potasu, nadmanganian potasu
Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą
stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)

Żelazian(VI) potasu (żelazian potasu), K2FeO4nieorganiczny związek chemiczny, sól potasowa kwasu żelazowego (nieistniejącego w stanie wolnym). Ta fioletowa sól stanowi rzadki przypadek związku żelaza na VI stopniu utlenienia. Zwykle pierwiastek ten tworzy połączenia na stopniu utlenienia II lub III. Z uwagi na bardzo wysoki stopnień utlenienia żelaza anion FeO42− jest silnym utleniaczem. K2FeO4 znajduje zastosowanie w tzw. zielonej chemii, ponieważ produktami ubocznymi jego użycia są stosunkowo obojętne dla środowiska tlenki żelaza, a pozostałości samego związku szybko rozkładają się w wodzie[2] (w odróżnieniu np. od dichromianów, które mogą pozostawać w środowisku dłużej i mają m.in. działanie kancerogenne). Duża nietrwałość w roztworach wodnych stanowi jednak poważny problem w próbach stosowania żelazianu w laboratoriach oraz przemyśle. Nadto do niektórych procesów jego zdolności utleniające są zbyt duże.

Reakcje redoks i ich zastosowanie[edytuj | edytuj kod]

W postaci suchego ciała stałego żelazian potasu jest stabilny. W wodzie ulega rozkładowi z wydzieleniem tlenu, proces znacząco przyspiesza w przypadku zakwaszenia. Roztwór o głębokiej, fioletowej barwie przypomina fizycznie i chemicznie roztwór nadmanganianu potasu (KMnO4), lecz stanowi silniejszy utleniacz.

Wysoka zdolność utleniająca i biologiczne bezpieczeństwo stosowania sprawiły, że wykorzystuje się go np. w oczyszczaniu ścieków ze związków organicznych oraz biocydów. W syntezie organicznej bywa używany do utleniania alkoholi pierwszorzędowych[3].

Zwraca uwagę możliwość jego wykorzystania jako materiału katodowego w bateriach[4].

Budowa i synteza[edytuj | edytuj kod]

Surowy roztwór wodny żelazianu potasu otrzymany przez ogrezwanie KNO3 z pyłem żelaza i wyługowanie produktu

Związek jest izostrukturalny z takimi solami, jak K2MnO4, K2CrO4 i K2SO4. Sieć krystaliczna składa się z jonów potasowych oraz tetraedrycznych anionów FeO42−, przy czym odległość Fe−O wynosi 1,66 Å[5].

Powstawanie fioletowego roztworu podczas ługowania pozostałości po spaleniu mieszaniny azotanu sodu (saletry chilijskiej) i pyłu żelaznego jako pierwszy opisał Georg Ernst Stahl (1660–1734). Później Edmond Frémy (1814–1894) odkrył, że połączenie wodorotlenku potasu i tlenku żelaza(III) na powietrzu daje związek rozpuszczalny w wodzie o właściwościach podobnych do nadmanganianu potasu.

Obecnie w laboratorium wykorzystuje się głównie metodę otrzymywania żelazianu przez utlenianie alkalicznego roztworu jonów Fe3+ za pomocą podchlorynów[6], np. NaClO.

Przypisy

  1. Żelazian(VI) potasu – podsumowanie (ang.). PubChem Public Chemical Database.
  2. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  3. Green, J. R. “Potassium Ferrate” Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 2001, John Wiley. DOI:10.1002/047084289X.rp212.
  4. 'Super-iron' battery shows great potential. Dataweek, 2000-01-01. [dostęp 2012-07-11].
  5. Hoppe, M. L.,, Schlemper, E. O.,, Murmann, R. K.,. Structure of dipotassium ferrate(VI). „Acta Cryst. B”. 38 (8), s. 2237-2239, 1982. doi:10.1107/S0567740882008395. 
  6. J. M. Schreyer, G. W. Thompson, L. T. Ockerman, Bodie E. Douglas, Milton K. Snyder, Therald Moeller: Potassium Ferrate(VI). W: Inorganic Syntheses, Volume 4. John C. Bailar (red.). Wiley, 1953, s. 164–168. DOI:10.1002/9780470132357.ch54. ISBN 9780470132357.