Железистосинеродистый калий

Жёлтая кровяная соль

Гексацианоферра́т(II) ка́лия (железистосинеро́дистый ка́лий, ферроциани́д ка́лия, гексацианоферриа́т ка́лия) — комплексное соединение двухвалентного железа K₄[Fe(CN)₆], существуюшее 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.

Тривиальное название появилось из-за того, что ранее «жёлтую кровяную соль» получали путем 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 (содержит цианистые соединения) после очистки газов на газовых заводах; эту массу обрабатывают суспензией Ca(OH)₂, фильтрат содержащий Ca₂[Fe(CN)₆], перерабатывают путём последовательного добавления сначала KCl, а затем K₂CO₃.

Он так же 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-

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 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 →(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) (см. в разделе «применение»).

В водных растворах окисляется хлором и другими окислителями, такими, как перекись 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 образования 8·10³⁶, не разлагается ни щелочами, ни кислотами, устойчив по отношению к воздуху; поэтому растворы ферроцианидов не показывают реакций ни на Fe²⁺, ни на CN^-. Благодаря этому, «жёлтая кровяная соль», в отличие от красной, не ядовита.

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.

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- → [Fe₂(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]↓ + 6KCl,

или, в ионной форме

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

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]↓

Может использоваться для получения синильной кислоты:

K₄Fe(CN)₆ + 2H₂SO₄ → H₄Fe(CN)₆ + 2K₂SO₄
3H₄Fe(CN)₆ → Fe₃C + 5C + 3N₂ + 12HCN

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

Мнемоническое правило

Для того, чтобы запомнить формулу желтой кровяной соли K₄[Fe(CN)₆] и не спутать ее с красной кровяной солью K₃[Fe(CN)₆], существует мнемоническое правило:

• Число атомов калия соответствует числу букв в английских названиях солей: "gold" - 4 буквы, то есть 4 атома калия - желтая кровяная соль K₄[Fe(CN)₆]. "Red" - три буквы, то есть три атома калия - красная кровяная соль - K₃[Fe(CN)₆].

См. также

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

Ссылки

Е-536 Ферроцианид калия как пищевая добавка