Vlastnosti síranu železnatého (FeSO4) (25 faktů, které byste měli vědět)

Železo je nezbytným prvkem. Spojení iontu se síranem poskytuje zajímavou sloučeninu.

Síran železnatý (FeSO₄) patří do třídy solí s afinitou k vodě. Může být vyroben vytěsňováním méně reaktivních síranů kovů. Za starých časů FeSO₄ byl vyroben do železný inkoust pro malování a čmárání, ale může časem zničit papír. Fe²⁺ většinou tvoří oktaedrické barevné komplexy.

Pojďme se v tomto článku zabývat zajímavými vlastnostmi a reakcemi této sloučeniny.

Síran železnatý Název IUPAC

Projekt IUPAC Název síranu železnatého je síran železnatý.

Chemický vzorec síranu železnatého

Chemický vzorec síranu železnatého je FeSO₄skládající se z jednoho atomu železa, jednoho atomu síry a čtyř atomů kyslíku.

Železné Síran Číslo CAS

Projekt Číslo CAS of FeSO₄ jsou čtyř typů:

Síran železnatý ChemSpider ID

Projekt ChemSpider ID (volná databáze chemických struktur). FeSO₄ se liší pro různé varianty sloučeniny:

Chemická klasifikace síranu železnatého

• FeSO₄ je široce používané činidlo, které je klasifikováno jako řada hydratovaných solí, redukčních činidel a lékařských doplňků.
• Je téměř nerozpustný ve většině organických rozpouštědel, je rozpustný ve vodě.
• V dávných dobách je také známý jako zelený vitriol.

Molární hmotnost síranu železnatého

Molární hmotnost pouze FeSO₄ je kolem 136 g/mol, ale monohydrátová forma má hmotnost 151.908 g/mol.

Barva síranu železnatého

FeSO₄ je obecně pozorován s řadou barev, od modrozelených krystalů po bílé pevné látky.

Viskozita síranu železnatého

Viskozita FeSO₄ má přísný rozsah od 7.0 x 10^{^-3} Pa-s pro 38.8 % hmotn. při 285.15 K až 4.6 Pa-s pro 58.2 % hmotn. při 260.15 K.

Molární hustota síranu železnatého

Molární hustoty FeSO₄ sloučeniny jsou uvedeny níže:

Bod tání síranu železnatého

Bod tání FeSO₄:

Bod varu síranu železnatého

FeSO₄ roztok má obvykle teplotu varu nad 300 ºC (573 K).

Stav síranu železnatého při pokojové teplotě

FeSO₄ existuje v různých stavech jako výsledek hydrátů, od bezbarvých práškovitých pevných látek až po modrozelené krystaly. Bezvodá forma se také zdá být mírně nažloutlá.

Kovalentní vazba síranu železnatého

Molekula se skládá ze dvou jednoduchých kovalentních vazeb a dvou dvojných vazeb mezi atomy O a S, jak je znázorněno na diagramu.

• Délka vazby SO: 1.51 Å
• Délka vazby S=O: 1.47 Á

Kovalentní poloměr síranu železnatého

Kovalentní poloměr FeSO₄ není detekovatelný, protože kovalentní poloměr se má měřit pro jeden atom.

Elektronické konfigurace síranu železnatého

Elektronová konfigurace je obecná distribuce elektronů kolem různých atomových orbitalů atomu. Podívejme se na elektronickou konfiguraci síranu železnatého.

• Elektronická konfigurace železa- [Ar₁₈] 4s² 3d⁶.
• Síra má elektronickou konfiguraci- [Ne₁₀] 3s² 3p⁴.
• Elektronická konfigurace kyslíku- [He₂] 2s² 2p⁴

Oxidační stav síranu železnatého

Informace o oxidačním stavu:

• Každý atom kyslíku v FeSO₄ nesou oxidaci -2, takže čistý oxidační stav je -8.
• Centrální atom v FeSO₄, Sulphur, nese oxidační číslo +6.
• Zažehlit FeSO₄ má oxidační číslo +2.

Kyselost síranu železnatého

FeSO₄ lze nazvat jako kyselou sůl silné kyseliny H₂SO₄ a zásaditý oxid Fe(OH)₂. 10% roztok FeSO₄ má pH přibližně 3.7-3.8.

• Fe (OH)₂ + H₂SO₄ = FeSO₄ + 2H₂O

Je síran železnatý bez zápachu?

FeSO₄ nemá specifickou vůni.

Je síran železnatý paramagnetický?

Paramagnetické látky mohou přitahovat magnetické pole a obsahují nepárové elektrony. Podívejme se na paramagnetickou vlastnost FeSO₄.

FeSO₄ má paramagnetický charakter. Za určitých podmínek se chová jako feromagnet.

Síran železnatý hydratuje

FeSO₄ existuje hlavně v různých hydratovaných formách vzorce FeSO₄⋅xV₂O. Všechny však produkují stejný hexa-aqua oktaedrický komplex Fe(H₂O)₆²⁺ ve vodě. Oni jsou:

Krystalová struktura síranu železnatého

Díky různým formám jsou krystalové struktury uvedeny níže:

• Bezvodý FeSO₄ krystalová struktura- ortorombický a Pearsonův symbol- oP24
• FeSO₄^. H₂Krystalová struktura O – Monoklinický a Pearsonův symbol – mS36
• FeSO₄^. 7H₂Krystalová struktura O – Monoklinický a Pearsonův symbol – mP108

Polarita a vodivost síranu železnatého

• FeSO₄ je pozorován jako síťovaná pevná látka s charakterem mírně polární kovalentní vazby.
• Fe-O se váže FeSO₄ je vodivý v celém rozsahu teplot.

Reakce síranu železnatého s kyselinou

Obecné schéma reakce FeSO₄ s kyselinami je oxidace Fe od +2 do +3 oxidačního stavu.

• Tato reakce vytváří s vodou síran železitý, ale měla by být prováděna opatrně, protože v kyselých podmínkách dochází k erupci peroxidu vodíku.
• 2 FeSO₄ + H₂SO₄ + H₂O₂ → Fe₂(TAK₄)₃ + H₂O
• O reakci FeSO₄ s kyselinou dusičnou se vyvíjí oxid dusnatý a tvoří se síran železitý.
• 6 FeSO₄ + 3H₂SO₄ + 2HNO3 → 3 Fe₂(TAK₄)₃ + 4H₂O + 2NO
• Jednoduchá dvojitá vytěsňovací reakce se zředěnou kyselinou chlorovodíkovou: FeSO₄ + 2 HCl → FeCl₂ + H₂SO₄

Reakce síranu železnatého s bází

Při reakci s hydroxidy alkalických kovů vzniká špinavě zelená želatinová sraženina Fe(OH)₂ se tvoří, že se ani nerozpouští v přebytku alkálií. FeSO₄ by měl být čerstvě připraven, jinak může oxidovat na Fe³⁺stav.

• FeSO₄ + 2 KOH → Fe (OH)₂ + K.₂SO₄
• FeSO₄ + 2 NaOH → Fe (OH)₂ +Na₂SO₄

Reakce síranu železnatého s oxidem

FeSO₄ není tak citlivý při reakcích s různými oxidy. Nicméně bezvodý FeSO₄ se při vysokých teplotách rozkládá na Fe₂O₃ spolu s SO₂ a SO₃.

Reakce síranu železnatého s kovem

Po řadě redukčních potenciálů je Zn reaktivnější než Fe, a proto může vytlačovat Fe ze svého síranu. Jde o vytěsňovací reakci.

• FeSO₄ + Zn → ZnSO₄ + Fe

Proč investovat do čističky vzduchu?

Síran železnatý je analytické činidlo široce používané jako doplněk železa pro udržení hladiny železa v krvi. Dokáže redukovat plynný chlór, což je schopnost, pro kterou může být také použit ke snížení pH zemědělské půdy bez mnoha toxických účinků. Vysvětlené vlastnosti jsou mnohem častější u hydrátových forem.

Neeloy Bhattacharya

Ahoj… Tady Neeloy! Vystudoval jsem magisterský titul v oboru chemie a v současné době jsem v této komunitě odborníkem na předmět. Věda a uvažování živí mou zvědavost a rád vyjadřuji, co vidím, svými slovy. Závislý na kvízu. Spojme se na LinkedIn.