Trisoxalatoželezitan draselný

Trisoxalatoželezitan draselný
Strukturní vzorec
Strukturní vzorec
Vzorek trisoxalatoželezitanu draselného
Vzorek trisoxalatoželezitanu draselného
Obecné
Systematický názevtrisoxalatoželezitan draselný
Funkční vzorecK3[Fe((COO)2)3]
Sumární vzorecK3FeC6O12 (bezvodý)
K3FeC6H6O15 (trihydrát)
Vzhledzelené krystaly
Identifikace
Registrační číslo CAS14884-34-2
EC-no (EINECS/ELINCS/NLP)238-954-7
PubChem24180941
SMILES[K+].o=c(-c(=o)o1)o[Fe-3]123(oc(-c(=o)o2)=o)oc(-c(=o)o3)=o.[K+].[K+]
InChI1S/3C2H2O4.Fe.K/c3*3-1(4)2(5)6;;/h3*(H,3,4)(H,5,6);;/q;;;+3;+1/p-2
Vlastnosti
Molární hmotnost437,20 g/mol (bezvodý)
491,24 g/mol (trihydrát)
Teplota tání230 °C (503 K)
Teplota dehydratace113 °C (386 K) (trihydrát na bezvodou sůl)
Hustota2,13 g/cm3
Bezpečnost
GHS07 – dráždivé látky
GHS07
H-větyH302 H312
P-větyP280 P301+330+331 P302+353 P312 P330 P363 P403 P501
Není-li uvedeno jinak, jsou použity
jednotky SI a STP (25 °C, 100 kPa).
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Trisoxalatoželezitan draselný je komplexní sloučenina se vzorcem K3[Fe((COO)2)3], draselná sůl trisoxalatoželezitanového aniontu. Často se vyskytuje jako trihydrát, K3[Fe((COO)2)3]×3 H2O. V obou formách jde o zeleně zbarvenou krystalickou látku.[1]

Anion se skládá z železa v oxidačním čísle III a tří bidentátních ligandů v podobě šťavelanových iontů, (COO) 2-
2 . Trojice draselných kationtů vyvažuje záporný náboj a celá molekula je tak elektricky neutrální. Roztoky této sloučeniny jsou v důsledku uvolnění trisoxalatoželezitanových iontů zelené.

Trisoxalatoželezitanový anion je za nepřístupu světla stálý, ale na světle se rozkládá;. tato vlastnost se využívá v analytické chemii v aktinometrii, a také v diazotypii.

Příprava

Tento komplex se připravuje reakcí síranu železitého, šťavelanu barnatého a šťavelanu draselného:[2]

Fe2(SO4)3 + 3 BaC2O4 + 3 K2C2O4 → 2 K3[Fe(C2O4)3] + 3 BaSO4

Výchozí látky se smíchají ve vodném roztoku a ponechají několik hodin v parní lázni. Šťavelanové ionty ze šťavelanu barnatého nahradí síranové ionty, které vytvoří sraženinu síranu barnatého (BaSO4), jež se odfiltruje a nakonec se vykrystalizuje požadovaný komplex.

U komplexu nebyl pozorován vliv Jahnova–Tellerova efektu, z čehož vyplývá, že je vysokospinový.[3]

Amonná a sodno-draselná sůl jsou navzájem izomorfní, stejně je tomu u odpovídajících komplexů Al3+, Cr3+ and V3+.

Trisoxalatoželezitanový komplex vykazuje helikální chiralitu. Podle doporučení IUPAC se izomer s levostrannou osou označuje Λ (lambda) a jeho zrcadlový obraz s pravostrannou osou je Δ (delta).[4]

Reakce

Fotoredukce

Trisoxalatoželezitanový anion je citlivý na světlo a elektromagnetické záření o vyšších energiích, jako je rentgenové a gama. Absorpce fotonu způsobí rozklad jednoho ze šťavelanových iontů na oxid uhličitý a redukci FeIII na FeII.[5]

Tepelný rozklad

Trihydrát při zahřátí na 113 °C odštěpuje tři molekuly vody.[6]

Při 296 °C se bezvodá sůl rozkládá na trisoxalatoželeznatan draselný, šťavelan draselný a oxid uhličitý:[6]

2 K3[Fe(C2O4)3] → 2 K2[Fe(C2O4)2] + K2C2O4 + 2 CO2

Tato reakce v minulosti sloužila jako základ některých fotografických procesů.

Použití

Fotometrie a aktinometrie

Fotolýzu trisoxalatoželezitanového aniontu lze využít ve fotochemii a aktinometrii. Draselná sůl je přibližně 1000krát citlivější než šťavelan uranylu, který byl používán před objevem trisoxalatoželezitanů.[5][7]

Ostatní

Když nebyly široce dostupné inkoustové a laserové tiskárny, tak byly velké nákresy běžně kopírovány pomocí kyanotypie, což je kontaktní fotografický proces, při němž vzniká bílý „negativ“ na modrém podkladu. Proces je založen na fotolýze železitého komplexu, který se mění na místech vystavených světlu na nerozpustnou železnatou sloučeninu.

Nejčastěji používaným komplexem je zde citratoželezitan amonný, lze ale použít i trisoxalatoželezitan draselný.[8][9]

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Potassium ferrioxalate na anglické Wikipedii.

  1. ↑ A. Saritha, B. Raju, M. Ramachary, P. Raghavaiah and K. A. Hussain (2012) Synthesis, crystal structure and characterization of chiral, three-dimensional anhydrous potassium tris(oxalato)ferrate(III), Physica B: Condensed Matter, volume 407, issue 21, pages 4208-4213 DOI:10.1016/j.physb.2012.07.005
  2. ↑ John C. Bailar; Eldon M. Jones. Trioxalato Salts (Trioxalatoaluminiate, -ferriate, -chromiate, and -cobaltiate). Inorganic Syntheses. 1939, s. 35–38. ISBN 9780470132326. DOI 10.1002/9780470132326.ch13. 
  3. ↑ Peter C. Junk. Supramolecular interactions in the X-ray crystal structure of potassium tris(oxalato)ferrate(III) trihydrate. Journal of Coordination Chemistry. 2005, s. 355–361. DOI 10.1080/00958970512331334250. 
  4. ↑ Šablona:Greenwood&Earnshaw
  5. ↑ a b C. G. Hatchard; C. A. Parker. A new sensitive chemical actinometer. II. Potassium ferrioxalate as a standard chemical actinometer. Proceedings of the Royal Society of London. 1956, s. 518–536. DOI 10.1098/rspa.1956.0102. Bibcode 1956RSPSA.235..518H. 
  6. ↑ a b J. Ladriere (1992): Mössbauer study on the thermal decomposition of potassium tris (oxalato) ferrate(III) trihydrate and bis (oxalato) ferrate(II) dihydrate Hyperfine Interactions, volume 70, issue 1, pages 1095–1098 DOI:10.1007/BF02397520
  7. ↑ Ivan P. Pozdnyakov; Oksana V. Kel; Victor F. Plyusnin; Vyacheslav P. Grivin; Nikolai M. Bazhin. New Insight into Photochemistry of Ferrioxalate. The Journal of Physical Chemistry A. 2008, s. 8316–8322. DOI 10.1021/jp8040583. PMID 18707071. Bibcode 2008JPCA..112.8316P. 
  8. ↑ Pablo Alejandro Fiorito and André Sarto Polo (2015): A New Approach toward Cyanotype Photography Using Tris-(oxalato)ferrate(III): An Integrated Experiment Journal of Chemical Education, volume 92, issue 10, pages 1721–1724 DOI:10.1021/ed500809n
  9. ↑ Mike Ware (2014): Cyanomicon - History, Science and Art of Cyanotype: photographic printing in Prussian blue

Souzvisející články

Média použitá na této stránce

Potassium-ferrioxalate-2D.png
Structure of potassium ferrioxalate, K3[Fe(ox)3], without specifying the stereochemistry (can be either Δ or Λ) of the ferrioxalate ion.
2-isomers-of-ferrioxalate.svg
Autor: Ktlabe, Licence: CC BY-SA 3.0
Image of 2 enantiomers of ferrioxalate ion [Fe(C2O4)3]3-, with different names.
Potassium ferrioxalate large crystals.jpg
Autor: Korky Buchek, Licence: CC BY-SA 4.0
Large crystals of potassium ferrioxalate