Гексацианоферрат(II) калия

Гексацианоферрат​(II)​ калия
Файл: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	9605257, 9929184, 139263956 и 12598079
Рег. номер EINECS	237-722-2
SMILES	[C-]#N.[C-]#N.[C-]#N.[C-]#N.[C-]#N.[C-]#N.[K+].[K+].[K+].[K+].[Fe+2], [C]#N.[C]#N.[C]#N.[C]#N.[C]#N.[C]#N.[Fe-4].[K+].[K+].[K+].[K+]
InChI	InChI=1S/6CN.Fe.4K/c6*1-2;;;;;/q6*-1;+2;4*+1, InChI=1S/6CN.Fe.4K/c6*1-2;;;;;/q;;;;;;-4;4*+1 XOGGUFAVLNCTRS-UHFFFAOYSA-N, OCPOWIWGGAATRP-UHFFFAOYSA-N
Кодекс Алиментариус	E536
ChEBI	30059
ChemSpider	20162028
Безопасность
Краткие характер. опасности (H)	H412, EUH032
Меры предостор. (P)	P273, P260
NFPA 704	0 1 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Гексацианоферра́т(II) ка́лия (железистосинеро́дистый ка́лий, ферроциани́д ка́лия, гексацианоферроа́т ка́лия, жёлтая кровяная соль) — комплексное соединение двухвалентного железа K₄[Fe(CN)₆], существующее обычно в виде тригидрата K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O.

История открытия и тривиальные названия

• жёлтая кровяная соль — кристаллогидрат K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O.
• жёлтое синькали
• жёлтая соль
• кровещелочная соль

Тривиальное название появилось из-за того, что ранее «жёлтую кровяную соль» получали путём сплавления отходов с боен (в частности, крови) с поташом и железными опилками. Это, а также жёлтый цвет кристаллов, обусловили название соединения.

Получение

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 Fe²⁺ в белый осадок гексацианоферрата(II) железа(II) (а не в цианид железа(II), как считалось ранее, что вытекает из взаимодействия этого цианида со щёлочью: 3Fe(CN)₂ + 4KOH → 2Fe(OH)₂↓ + K₄[Fe(CN)₆]):

3Fe²⁺ + 6CN⁻ → Fe₂[Fe(CN)₆]↓

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

Fe₂[Fe(CN)₆] + 12CN⁻ → 3[Fe(CN)₆]⁴⁻

Физические и химические свойства

Светло-жёлтые кристаллы с тетрагональной решеткой, существующие в виде тригидрата K₄[Fe(CN)₆]·3Н₂О.

Плотность 1,853 г/см³ при +17 °C. Растворимость в воде 31,5 г/100 г при +25 °C, 48,3 г при +50 °C. Практически не растворяется в эфире, этаноле, пиридине, анилине, этилацетате.

Гексацианоферрат(II) калия диамагнитен.

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

3K₄[Fe(CN)₆] →(t) Fe₃C + 5C + 3N₂↑ + 12KCN

В реакции с соляной кислотой выделяется белый осадок железистосинеродистой кислоты (H₄[Fe(CN)₆]).

С концентрированной серной кислотой реагирует по уравнению:

K₄[Fe(CN)₆] + 6H₂SO₄ + 6H₂O →(t) 2K₂SO₄ + FeSO₄ + 3(NH₄)₂SO₄ + 6CO↑.

Этим способом можно пользоваться в лаборатории для получения монооксида углерода.

С солями металлов в степени окисления +2 и +3, образует малорастворимые соединения гексацианоферратов(II) (смотри в разделе «применение»).

В водных растворах окисляется хлором и другими окислителями, такими, как пероксид водорода до K₃[Fe(CN)₆]:

2K₄[Fe(CN)₆] + H₂O₂ + 2HCl → 2K₃[Fe(CN)₆] + 2KCl + 2H₂O

Анион [Fe(CN)₆]⁴⁻ очень прочен (константа нестойкости 8⋅10^-36), не разлагается ни щелочами, ни кислотами, устойчив по отношению к воздуху; поэтому растворы ферроцианидов не показывают реакций ни на Fe²⁺, ни на CN⁻.

Токсичность

Нейтральное вещество, не разлагается в воде и внутри человеческого организма. Летален при приёме перорально дозы в 6400 мг/кг (испытания на крысах ).

Применение

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 Российской Федерации широко применяют при производстве продуктов питания — соли, творожных продуктов, в виноделии и прочем.

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

1. Fe³⁺: образуется малорастворимый синий осадок «берлинской лазури»:

Fe^IIICl₃ + K₄[Fe^II(CN)₆] → KFe^III[Fe^II(CN)₆] + 3KCl,

или, в ионной форме

Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]⁴⁻ → Fe[Fe(CN)₆]⁻

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

2. Zn²⁺: образуется белый осадок гексацианоферрата(II) цинка-калия:

3ZnCl₂ + 2K₄[Fe^II(CN)₆] → K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂↓ + 6KCl,

или, в ионной форме

3Zn²⁺ + 2K⁺ + 2[Fe(CN)₆]⁴⁻ → K₂Zn₃[Fe(CN)₆]₂↓

3. Cu²⁺: из нейтральных или слабокислых растворов выпадает красно-бурый осадок гексацианоферрата(II) меди(II):

2CuCl₂ + K₄[Fe^II(CN)₆] → Cu₂[Fe(CN)₆]↓ + 4KCl,

или, в ионной форме

2Cu²⁺ + [Fe(CN)₆]⁴⁻ → Cu₂[Fe(CN)₆]↓

В пищевой промышленности ферроцианид калия зарегистрирован в качестве пищевой добавки E536, препятствующей слёживанию и комкованию. Применяется как добавка к поваренной соли.

Может использоваться для получения синильной кислоты:

K₄Fe(CN)₆ + 2H₂SO₄ → H₄Fe(CN)₆ + 2K₂SO₄

3H₄Fe(CN)₆ → Fe₃C + 5C + 3N₂ + 12HCN

Мнемоническое правило

Для того, чтобы запомнить формулу жёлтой кровяной соли K₄[Fe(CN)₆] и не спутать её с красной кровяной солью K₃[Fe(CN)₆], существуют мнемонические правила:

• Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: «gold» — 4 буквы, то есть 4 атома калия — жёлтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆]. «Red» — 3 буквы, то есть 3 атома калия — красная кровяная соль — K₃[Fe(CN)₆].
• «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.

См. также

• Берлинская лазурь
• Гексацианоферрат(III) калия
• Гексацианоферраты
• Тривиальные названия неорганических соединений
• Пищевые добавки

Ссылки

• Жёлтая или кровещелочная соль // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.