氫氧化鐵
化合物
氫氧化鐵（化學式：Fe(OH)3或FeO(OH)·H2O）是鐵的氫氧化物，由三價鐵離子（Fe3+）和氫氧根離子（OH−）生成：
| 氫氧化鐵 | |
|---|---|
| |
| IUPAC名 Iron(III) oxide-hydroxide | |
| 別名 | 羥基氧化鐵 |
| 識別 | |
| CAS號 | 1310-14-1（α-FeO(OH)）  20344-49-4（α-FeO(OH)，黃色） 1309-33-7（Fe(OH)3）
|
| PubChem | 91502 |
| ChemSpider | 82623 |
| SMILES |
|
| EINECS | 215-176-6 |
| MeSH | Goethite |
| 性質 | |
| 化學式 | FeO(OH)（無水） FeO(OH)·H2O（一水） |
| 摩爾質量 | 106.88 g·mol g·mol⁻¹ |
| 外觀 | 紅褐色固體 |
| 溶解性（水） | 不溶 |
| 若非註明，所有數據均出自標準狀態（25 ℃，100 kPa）下。 | |
- Fe3+ + 3OH− = Fe(OH)3
也可以由氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]氧化得來：
- 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
它是一種紅棕色沉澱，成分一般看作是鐵（Ⅲ）的羥基氧化物的水合物。加熱分解成三氧化二鐵和水：
- 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O
新沉澱出來的水合氧化鐵（Ⅲ）易溶於無機酸，也略溶於鹼溶液中生成鐵（Ⅲ）酸鹽（FeO2−）。這類鐵酸鹽也可以從氧化鐵（Ⅲ）和鹼金屬氧化物、氫氧化物或碳酸鹽的熔融混合物中製得。
氫氧化鐵（Ⅲ）是一個未確知的化合物，氨水或鹼溶液作用於鐵（Ⅲ）鹽溶液所得到的紅棕色或黃棕色沉澱，經X射線晶體學研究是非晶態的，它含有可變量的水。一般認為該沉澱含有FeO(OH)，至少有兩種結晶變體：α-FeO(OH)（針鐵礦）和γ-FeO(OH)（纖鐵礦），鐵的正常生鏽產生的是γ-變體。[1]
膠體
製備
取蒸餾水於試管中在酒精燈上煮沸，滴入FeCl3溶液，在出現紅棕色時立即停止加熱，可以製得穩定的氫氧化鐵膠體。
- FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3（膠體） + 3HCl
在新製得的Fe(OH)3沉澱中加入適量的FeCl3溶液作為分散劑並充分攪拌也可以製得穩定的 Fe(OH)3膠體。[2]
結構
FeCl3水解產生的Fe(OH)3一部分聚集形成膠核[Fe(OH)3]m，另一部分Fe(OH)3與HCl反應生成FeOCl，後者則電離生成FeO+和Cl-。
- Fe(OH)3 + HCl = FeOCl + 2H2O
- FeOCl = FeO+ + Cl-
氫氧化鐵膠核會吸附FeO+和一些Cl-，後兩者共同組成吸附層，吸附層和膠核構成膠粒。另外一些主要是Cl-的離子會鬆散的分布在膠粒周圍形成擴散層。擴散層和膠粒一起稱作膠團。[3]
參見
參考資料
- ^ 謝高陽、俞練民、劉本耀. 《无机化学丛书》. 第九卷 錳分族鐵系鉑系. 北京: 科學出版社. 1998年10月: 頁254.
- ^ 華彤文、陳景祖 等. 《普通化学原理》 第三版. 北京: 北京大學出版社. 2005年7月: 第73頁. ISBN 978-7-301-09213-2.
- ^ 張永安 等. 《无机及分析化学》. 北京: 北京師範大學出版社. 2009年8月1日: 第27頁. ISBN 978-7-303-09990-0.
外部連結
- （英文）Jmol立體氫氧化鐵圖像 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）