Żelazian(VI) potasu
| ||||||||||||||||||||||||
![]() | ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
Ogólne informacje | ||||||||||||||||||||||||
Wzór sumaryczny | K | |||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Masa molowa | 198,04 g/mol | |||||||||||||||||||||||
Wygląd | purpurowe kryształki | |||||||||||||||||||||||
Identyfikacja | ||||||||||||||||||||||||
Numer CAS | 13718-66-6 | |||||||||||||||||||||||
PubChem | 53493006 | |||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||
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, K
2FeO
4 – nieorganiczny 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 FeO2−
4 jest silnym utleniaczem. Żelazian potasu 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 potasu w laboratoriach oraz przemyśle. Nadto do niektórych procesów jego zdolności utleniające są zbyt duże.
Reakcje redoks i ich zastosowanie
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 (KMnO
4), 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
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a0/Potassiumferrate%28VI%29solution.png/220px-Potassiumferrate%28VI%29solution.png)
3 z pyłem żelaza i wyługowanie produktu
Związek jest izostrukturalny z takimi solami, jak K
2MnO
4, K
2CrO
4 i K
2SO
4. Sieć krystaliczna składa się z jonów potasowych oraz tetraedrycznych anionów FeO2−
4, 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. Później Edmond Frémy 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
- ↑ a b Żelazian(VI)potasu (nr 480010) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2020-05-12]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ EgonE. Wiberg EgonE., NilsN. Wiberg NilsN., Arnold FrederickA.F. Holleman Arnold FrederickA.F., Inorganic Chemistry, San Diego: Academic Press, 2001, ISBN 0-12-352651-5, OCLC 48056955 .
- ↑ James R.J.R. Green James R.J.R., Potassium Ferrate, [w:] Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 2001, DOI: 10.1002/047084289x.rp212, ISBN 978-0-470-84289-8 (ang.).
- ↑ ‘Super-iron’ battery shows great potential, [w:] Dataweek [online], 26 stycznia 2000 [dostęp 2012-07-11] (ang.).
- ↑ M.L.M.L. Hoppe M.L.M.L., E.O.E.O. Schlemper E.O.E.O., R.K.R.K. Murmann R.K.R.K., Structure of dipotassium ferrate(VI), „Acta Crystallographica Section B”, 38 (8), 1982, s. 2237–2239, DOI: 10.1107/S0567740882008395 (ang.).
- ↑ J.M.J.M. Schreyer J.M.J.M. i inni, Potassium Ferrate(VI), [w:] Inorganic Syntheses, John C.J.C. Bailar (red.), t. 4, Wiley, 1953, s. 164–168, DOI: 10.1002/9780470132357.ch54, ISBN 978-0-470-13235-7 (ang.).