Гексацианоферрат(II) калия

Гексацианоферра́т(II) ка́лия (железистосинеро́дистый ка́лий, ферроциани́д ка́лия, гексацианоферроа́т ка́лия, жёлтая кровяная соль) — неорганическое соединение из группы гексацианоферратов, комплексная соль состава , содержащая в анионе двухвалентное железо, выделяющаяся из водного раствора в виде кристаллогидрата .

Гексацианоферрат​(II)​ калия
Structure of potassium ferrocyanide.png
Potassium-ferrocyanide-trihydrate-sample.jpg Potassium ferrocyanide.jpg
Общие
Систематическое
наименование
Гексацианоферрат​(II)​ калия
Хим. формула K4[Fe(CN)6]
Рац. формула C6N6FeK4
Физические свойства
Состояние безводный — бесцветные кристаллы, тригидрат — бледно-жёлтые кристаллы
Молярная масса 368,35 г/моль
Плотность тригидрата 1,85 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления +69…+71 °C
 • разложения ~650 °C
Классификация
Рег. номер CAS 13943-58-3
PubChem
Рег. номер EINECS 237-722-2
SMILES
InChI
Кодекс Алиментариус E536
ChEBI 30059
ChemSpider
Безопасность
NFPA 704
Огнеопасность 0: Негорючее веществоОпасность для здоровья 1: Воздействие может вызвать лишь раздражение с минимальными остаточными повреждениями (например, ацетон)Реакционноспособность 0: Стабильно даже при действии открытого пламени и не реагирует с водой (например, гелий)Специальный код: отсутствуетNFPA 704 four-colored diamond
0
1
0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

История открытияПравить

В 1752 году Макер[en] обнаружил, что при кипячении берлинской лазури с раствором щёлочи (едкого кали) синий цвет её исчезает, а в раствор переходит желтое вещество. Исследования Бертолле (1787), Гей-Люссака и Берцелиуса (1819) показали, что вещество это содержит калий, железо (II) и остаток синильной кислоты; сначала его принимали за двойную соль. Впоследствии, усилиями Гмелина, Гей-Люссака и Либиха выяснилось, что это калиевая соль железистосинеродистой кислоты[1].

НазванияПравить

Помимо «жёлтой кровяной соли», в ЭСБЕ отмечены также следующие тривиальные названия[1]:

  • жёлтое синь-кали,
  • жёлтая соль,
  • кровещелочная соль.

Название «жёлтая кровяная соль» появилось из-за того, что раньше её получали прокаливанием отходов боен (содержащих кровь) с поташом и железными опилками. Это, а также жёлтый цвет кристаллов, обусловили название соединения[2].

ПолучениеПравить

В настоящее время в промышленности получают из отработанной массы после очистки газов на газовых заводах (содержит цианистые соединения); эту массу обрабатывают суспензией Ca(OH)2; фильтрат, содержащий Ca2[Fe(CN)6], перерабатывают путём последовательного добавления сначала KCl, а затем K2CO3.

Он также может быть получен путём взаимодействия суспензии FeS с водным раствором KCN. Реакцию можно представить следующей схемой:

1. цианид калия переводит   в белый осадок гексацианоферрата(II) железа(II):

 

(а не в цианид железа(II), как считалось ранее, что вытекает из взаимодействия этого осадка со щёлочью:  )[2].

2. затем осадок растворяется в избытке KCN с образованием «жёлтой кровяной соли»:  

Физические и химические свойстваПравить

Светло-жёлтые кристаллы с тетрагональной (существуют также ромбическая и моноклинная модификации) решёткой, существующие в виде тригидрата  [3]. Плотность 1,853 г/см³ при +17 °C.

Растворимость в воде 35,8 г/100 г при +25 °C, она уменьшается в присутствии аммиака или других солей калия. В абсолютном спирте нерастворим, но растворяется в смесях спирта с водой. Мало растворим в метаноле (0,024 моль/л), практически не растворяется в эфире, пиридине, анилине, этилацетате, жидких хлоре и аммиаке[3].

Гексацианоферрат(II) калия диамагнитен, при низких температурах является сегнетоэлектриком[3].

Выше +120 °C (по другим данным, выше +87,3 °C[источник?]) превращается в безводную соль с плотностью 1,935 г/см³. Выше 650 °C разлагается[2]:

 

В реакции с концентрированной соляной кислотой выделяется белый осадок железистосинеродистой кислоты ( )[2].

С концентрированной серной кислотой реагирует по уравнению:

 .

Этим способом можно пользоваться в лаборатории для получения монооксида углерода.

С солями металлов в степени окисления +2 и +3, образует малорастворимые соединения гексацианоферратов(II) [⇨].

В водных растворах окисляется хлором и другими окислителями, такими, как пероксид водорода до гексацианоферрата(III) калия:

 

Анион   очень прочен (его константа нестойкости, по разным данным[2][4], от 4⋅10-36 до 1⋅10-35), не разлагается ни щелочами, ни кислотами, устойчив по отношению к воздуху; поэтому растворы гексацианоферрат(II) калия, как и все ферроцианиды, не дают реакций ни на  , ни на  [2].

ТоксичностьПравить

Нейтральное вещество, поскольку анион (см. выше) не разлагается в воде и внутри человеческого организма. Летальная доза (LD50) для крыс при приёме перорально составляет 6400 мг/кг[5].

ПрименениеПравить

Применяют при изготовлении пигментов, крашении шёлка, в производстве цианистых соединений, ферритов, цветной бумаги, как компонент ингибирующих покрытий и при цианировании сталей, для выделения и утилизации радиоактивного цезия.

В пищевой промышленности ферроцианид калия зарегистрирован в качестве пищевой добавки E536, препятствующей слёживанию и комкованию. Применяется как добавка к поваренной соли. В Российской Федерации широко применяют при производстве продуктов питания — соли, творожных продуктов, в виноделии и прочем.[источник не указан 172 дня]

Гексацианоферрат(II) калия применяется в аналитической химии как реактив для обнаружения некоторых катионов:

1.  : образуется малорастворимый синий осадок «берлинской лазури»:

 ,

или, в ионной форме

 

Получающийся гексацианоферрат(II) калия-железа(III) слабо растворим (с образованием коллоидного раствора), поэтому носит название «растворимая берлинская лазурь».

2.  : образуется белый осадок гексацианоферрата(II) цинка-калия[6]:

 ,

или, в ионной форме

 

3.  : из нейтральных или слабокислых растворов выпадает красно-бурый осадок гексацианоферрата(II) меди(II):

 ,

или, в ионной форме

 

Может использоваться для получения синильной кислоты:

 
 

Мнемоническое правилоПравить

Для того, чтобы запомнить формулу жёлтой кровяной соли   и не спутать её с красной кровяной солью   существуют мнемонические правила:

  • Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: «gold» — 4 буквы, то есть 4 атома калия — жёлтая кровяная соль  . «Red» — 3 буквы, то есть 3 атома калия — красная кровяная соль —  .
  • «Калий три — будет красный». Мнемоника построена на игре слов: «три» (число) и «три» (повелительное наклонение глагола «тереть»). Как известно при потирании, например, кожи, последняя краснеет.

ПримечанияПравить

  1. 1 2 Желтая или кровещелочная соль // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
  2. 1 2 3 4 5 6 Некрасов Б.В. Основы общей химии. — М., 1973. — Т. 2. — С. 360.
  3. 1 2 3 Тананаев, 1971, с. 38-39.
  4. Тананаев, 1971, с. 5.
  5. POTASSIUM FERROCYANIDE. hazard.com. Дата обращения 16 января 2016.
  6. Аналитические методы определения цинка

ЛитератураПравить

  • Тананаев И.В. и др. Химия ферроцианидов. — М., 1971.