FERROUS CHLORIDE (FECL2): STRUKTUR, KEGUNAAN, SIFAT - KIMIA - 2025

The klorida ferus adalah pepejal bukan organik dibentuk oleh ikatan yang kation Fe ²⁺ dan dua anion klorida Cl ^- . Formula kimianya ialah FeCl ₂ . Ia cenderung menyerap air dari persekitaran. Salah satu hidratnya ialah FeCl _{2 •} 4H ₂ O tetrahidrat, yang merupakan pepejal kehijauan.

Perlu diingatkan bahawa sangat larut dalam air dan cenderung untuk mengoksidakan dengan mudah dalam kehadiran udara, membentuk ferik klorida FeCl ₃ . Kerana mudah teroksidasi dan oleh itu mampu bertindak sebagai agen pengurangan, ia banyak digunakan di makmal penyelidikan kimia dan biologi.

Ferrat klorida tetrahidrat FeCl _{2 •} 4H ₂ O pepejal. Mengidam. Sumber: Wikimedia Commons.

Ferrous chloride mempunyai beberapa kegunaan, yang paling penting adalah membantu agen lain dalam pengoksidaan enapcemar yang berasal dari kumbahan atau rawatan kumbahan. Ia juga digunakan dalam proses pelapisan besi dan mempunyai beberapa kegunaan dalam industri farmaseutikal.

Penggunaan FeCl ₂ dalam pemulihan logam berharga dari pemangkin bekas yang terdapat di paip ekzos kenderaan petrol atau diesel juga telah dieksperimen dengan.

Ini digunakan dalam industri tekstil untuk memperbaiki warna pada beberapa jenis kain.

Struktur

Ferrous chloride terdiri daripada ion Fe ^{2+ besi} dan dua ion Cl ^- klorida yang dihubungkan oleh ikatan ion.

FerClloride FeCl ₂ di mana ion yang membentuknya diperhatikan. Epop. Sumber: Wikimedia Commons.

Ion ferus Fe ²⁺ mempunyai struktur elektronik berikut:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ⁶ , 4s ⁰

di mana dapat dilihat bahawa ia kehilangan dua elektron dari cangkang 4s.

Konfigurasi ini tidak terlalu stabil, dan untuk alasan ini cenderung mengoksidasi, iaitu kehilangan elektron lain, kali ini dari lapisan 3d, membentuk ion Fe ³⁺ .

Bahagiannya, ion klorida Cl ^- mempunyai struktur elektronik berikut:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶

di mana anda dapat melihat bahawa ia memperoleh elektron tambahan dalam shell 3p, menyelesaikannya. Konfigurasi ini sangat stabil kerana semua lapisan elektronik lengkap.

Tatanama

- Ferrous Chloride

- Besi (II) klorida

- Besi diklorida

- Tetrahidrat ferus klorida: FeCl _{2 •} 4H ₂ O

Hartanah

Keadaan fizikal

Tidak berwarna hingga hijau pucat, kristal.

Berat molekul

126.75 g / mol

Takat lebur

674 ºC

Takat didih

1023 ºC

Berat tentu

3.16 pada 25 ºC / 4 ºC

Keterlarutan

Sangat larut dalam air: 62.5 g / 100 mL pada suhu 20 ºC. Larut dalam alkohol, aseton. Sedikit larut dalam benzena. Praktikal tidak larut dalam eter.

Harta lain

FeCl ₂ anhidrat sangat hygroscopic. Ia dengan mudah menyerap air dari persekitaran, membentuk pelbagai hidrat, terutamanya tetrahidrat, di mana untuk setiap molekul FeCl ₂ terdapat 4 molekul H ₂ O yang melekat padanya (FeCl _{2 •} 4H ₂ O).

Di hadapan udara, perlahan-lahan mengoksidasi ke FeCl ₃ . Ini bermaksud bahawa ion Fe ²⁺ mudah dioksidakan ke ion Fe ³⁺ .

Sekiranya dipanaskan di hadapan udara, ia cepat membentuk ferrik klorida FeCl ₃ dan ferrik oksida Fe ₂ O ₃ .

FeCl ₂ menghakis logam dan fabrik.

Mendapatkan

Ia diperoleh dengan merawat kelebihan besi besi Fe dengan larutan berair HCl asid hidroklorik pada suhu tinggi.

Fe ⁰ + 2 HCl → FeCl ₂ + 2 H ⁺

Walau bagaimanapun, kerana adanya air dengan kaedah ini, ferro klorida tetrahidrat FeCl _{2 •} 4H ₂ O diperolehi.

Untuk mendapatkannya anhidrat (tanpa air yang dimasukkan dalam kristal) beberapa penyelidik telah memilih untuk melakukan tindak balas serbuk besi dengan HCl anhidrat (tanpa air) dalam pelarut tetrahidrofuran (THF) pada suhu 5 ºC.

Dengan cara ini, sebatian FeCl _{2 •} 1,5THF diperoleh, yang apabila dipanaskan hingga 80-85 ºC di bawah vakum atau dalam atmosfer nitrogen (untuk mengelakkan kehadiran air) menghasilkan FeCl ₂ anhidrat.

Permohonan

Ferrous chloride mempunyai pelbagai kegunaan, umumnya berdasarkan kemampuan pengurangannya, yaitu dapat dioksidakan dengan mudah. Ia digunakan sebagai contoh pada cat dan pelapis, kerana ia dapat memperbaikinya ke permukaan.

Zat besi adalah mikronutrien penting untuk kesihatan manusia dan haiwan. Ia terlibat dalam sintesis protein, pernafasan, dan pendaraban sel.

Atas sebab ini, FeCl ₂ digunakan dalam persediaan farmaseutikal. Ion Fe ²⁺ seperti itu lebih baik diserap daripada ion Fe ³⁺ di dalam usus.

Ia digunakan untuk pembuatan FeCl ₃ . Ia digunakan dalam metalurgi, dalam mandi salutan besi, untuk memberikan deposit yang lebih mulus.

Berikut adalah kegunaan lain.

Dalam pewarnaan fabrik

FeCl ₂ digunakan sebagai mordant atau pewarna fiksatif pada beberapa jenis kain. Mordant bertindak balas secara kimia dan mengikat serentak dengan pewarna dan kain, membentuk sebatian yang tidak larut di atasnya.

Dengan cara ini, pewarna tetap terpaku pada kain dan warnanya semakin meningkat.

Ferrous Chloride FeCl ₂ membolehkan warna terpaku pada kain. gina pina. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam rawatan air sisa

FeCl ₂ digunakan di loji kumbahan atau air sisa (air pembetung).

Dalam aplikasi ini, besi klorida berpartisipasi dalam pengoksidaan enapcemar, melalui proses yang disebut pengoksidaan Fenton. Pengoksidaan ini menyebabkan pecahnya flok lumpur dan memungkinkan pembebasan air yang sangat terikat padanya.

Bahagian loji rawatan kumbahan di mana enapcemar dapat diperhatikan. Kadang kala ini dirawat dengan ferClloride FeCl ₂ sehingga lebih mudah dipisahkan dari air. Evelyn Simak / Sewage berfungsi di utara Dickleburgh. Sumber: Wikimedia Commons.

Enapcemar kemudian dapat dikeringkan dan dibuang dengan cara yang mesra alam. Penggunaan ferus klorida membantu mengurangkan kos proses.

Baru-baru ini juga telah diusulkan untuk menggunakannya untuk mengurangi pembentukan gas hidrogen sulfida atau hidrogen sulfida di perairan kumbahan tersebut.

Dengan cara ini, karat yang dihasilkan oleh gas ini dan juga bau yang tidak menyenangkan akan dapat dikurangkan.

Dalam kajian kimia

Kerana sifat pengurangannya (kebalikan dari oksidan), FeCl ₂ banyak digunakan dalam pelbagai penyelidikan di makmal kimia, fizik dan kejuruteraan.

Beberapa saintis menggunakan wap besi klorida untuk mengekstrak logam berharga seperti platinum, paladium, dan rhodium dari pemangkin yang dibelanjakan dalam kenderaan bertenaga petrol atau diesel.

Pemangkin ini digunakan untuk menghilangkan gas yang berbahaya bagi manusia dan alam sekitar. Mereka terletak di paip ekzos kereta dan trak yang menggunakan petrol atau diesel.

Paip ekzos kenderaan di mana bahagian yang lebih besar diperhatikan di mana pemangkin berada untuk menukar gas berbahaya menjadi gas mesra dengan persekitaran. Ahanix1989 di Wikipedia Inggeris. Sumber: Wikimedia Commons.

Selepas masa tertentu, penukar pemangkin kenderaan habis dan kehilangan keberkesanannya dan mesti diganti. Pemangkin yang dibelanjakan dibuang dan usaha sedang dilakukan untuk mendapatkan semula logam berharga yang dikandungnya.

Grid seramik pemangkin di mana jejak logam berharga untuk dipulihkan dengan FeCl _{2 berada} . Kitar Semula Global-Kat. Sumber: Wikimedia Commons.

Menurut para penyelidik, dengan besi dari besi klorida, logam ini membentuk aloi magnet.

Aloi boleh diekstraksi dengan magnet dan kemudian logam berharga diperoleh dengan kaedah yang diketahui.

Dalam kajian biokimia

Kerana mempunyai kation Fe ²⁺ , yang merupakan mikronutrien penting pada manusia dan beberapa haiwan, FeCl ₂ digunakan dalam kajian biokimia dan perubatan.

Beberapa kajian menunjukkan bahawa besi klorida meningkatkan keberkesanan fungisida plasma argon sejuk.

Plasma sejuk adalah teknologi yang digunakan untuk pensterilan permukaan dan instrumen perubatan. Ia berdasarkan pembentukan radikal hidroksil OH · dari kelembapan persekitaran. Radikal ini bertindak balas dengan dinding sel mikroorganisma dan menyebabkan kematiannya.

Dalam penyelidikan ini, FeCl ₂ meningkatkan kesan plasma sejuk dan mempercepat penghapusan jamur yang tahan terhadap kaedah pembasmian kuman lain.

Beberapa saintis mendapati bahawa penggunaan FeCl ₂ memungkinkan untuk meningkatkan hasil tindak balas untuk mendapatkan glukosa bermula dari tebu tebu.

Dalam kes ini, kerana Fe ^{2+ adalah} elemen mikro penting untuk kesihatan manusia, kehadirannya dalam jejak produk tidak akan mempengaruhi manusia.

Rujukan

1. Fukuda, S. et al. (2019). Ferrous chloride dan ferrous sulfate meningkatkan keberkesanan fungisida plasma argon atmosfera sejuk pada Aureobasidium pullulans melanized. J Biosci Bioeng, 2019, 128 (1): 28-32. Dipulihkan dari ncbi.clm.nih.gov.
2. Ismal, OE dan Yildirim, L. (2019). Mordan logam dan biomordan. Dalam Kesan dan Prospek Kimia Hijau untuk Teknologi Tekstil. Bab 3, ms 57-82. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Zhang, W. et al. (2019). Pemangkinan bersama magnesium klorida dan ferus klorida untuk pengeluaran xylo-oligosakarida dan glukosa dari tebu tebu. Bioresour Technol 2019, 291: 121839. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
4. Zhou, X. et al. (2015). Peranan besi pribumi dalam meningkatkan kebolehairan penyahairan melalui peroksidasi. Laporan Ilmiah 5: 7516. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
5. Rathnayake, D. et al. (2019). Pengendalian hidrogen sulfida di pembetung dengan memangkinkan tindak balas dengan oksigen. Sains Keseluruhan Alam Sekitar 689 (2019) 1192-1200. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
6. Taninouchi, Y. dan Okabe, TH (2018). Pemulihan Logam Kumpulan Platinum dari Pemangkin yang Dibelanjakan Menggunakan Rawatan Wap Klorida Besi. Metall dan Materi Trans B (2018) 49: 1781. Dipulihkan dari link.springer.com.
7. Perpustakaan Perubatan Nasional AS. (2019). Klorida ferus. Dipulihkan dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. Aresta, M. et al. (1977). Besi (0) Pengoksidaan oleh Hidrogen Klorida dalam Tetrahidrofuran: Cara Mudah untuk Besi Anhidrat (II) Klorida. Inorganic Chemistry, Vol. 16, No. 7, 1977. Dipulihkan dari pubs.acs.org.
9. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjutan. Edisi Keempat. John Wiley & Anak.