- Structure
- Nomenclature
- Propriétés
- État physique
- Poids moléculaire
- Point de fusion
- Point d'ébullition
- Densité
- Solubilité
- pH
- Propriétés chimiques
- Obtention
- Présence dans la nature
- Applications
- Dans le traitement des eaux usées
- Dans les procédures curatives vétérinaires
- Dans l'extraction des métaux
- En tant que réactif de laboratoire chimique et biologique
- Dans diverses applications
- Des risques
- Références
Le chlorure de fer (III) est un composé inorganique constitué des éléments fer (Fe) et chlore (Cl). Sa formule chimique est FeCl 3. C'est un solide cristallin dont la couleur peut aller de l'orange au brun noirâtre.
Le FeCl 3 se dissout facilement dans l'eau, formant des solutions aqueuses acides dans lesquelles l'augmentation du pH, les rendant plus alcalines, peut former un solide d'oxyde ferrique.
Chlorure de fer (III) ou chlorure ferrique solide FeCl 3. Егор Осин / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Source: Wikimedia Commons.
Le chlorure de fer (III) est utilisé pour décanter les particules polluantes de l'eau provenant des déchets municipaux ou industriels. On dit qu'il permet l'élimination de certains parasites et sert à arrêter la perte de sang des blessures chez les animaux et à leur guérison.
Il est utilisé pour extraire le cuivre (II) des minerais de sulfure de cuivre. Il est également utilisé dans diverses réactions chimiques et analyses dans les laboratoires biologiques et chimiques. Par exemple, il est utilisé pour détecter des composés tels que les phénols dans les huiles extraites de plantes. Il est utilisé dans les circuits électroniques, dans le tannage du cuir et en photographie.
Parce que FeCl 3 est un composé acide, il est corrosif pour la peau et les muqueuses. Il faut éviter de respirer la poussière de ce composé. Il ne doit pas être jeté dans l'environnement.
Structure
Fer (III) chlorure ou FeCl 3 chlorure ferrique est un composé ionique et est constitué d'une Fe 3+ ion ferrique et trois Cl - ions chlorure. Le fer est dans son état d'oxydation de +3 et chaque chlore a une valence -1.
Chlorure de fer (III) ou chlorure ferrique. Auteur: Marilú Stea.
Nomenclature
- Chlorure de fer (III)
- Chlorure ferrique
- Trichlorure de fer
- Muriate de fer
Propriétés
État physique
Solide cristallin orange à brun noirâtre.
Chlorure ferrique FeCl 3 anhydre (sans eau). Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Source: Wikimedia Commons.
Poids moléculaire
FeCl 3 anhydre = 162,2 g / mol
Point de fusion
FeCl 3 anhydre = 304 ºC
Hexahydrate FeCl 3 • 6H 2 O = 37 ° C
Point d'ébullition
FeCl 3 anhydre = environ 316 ºC
FeCl 3 • 6H 2 O hexahydraté = 280-285 ° C
Densité
FeCl 3 anhydre = 2,90 g / cm 3 à 25 ° C
Solubilité
Très soluble dans l'eau: 74,4 g / 100 g d'eau à 0 ° C; 535,7 g / 100 g d'eau à 100 ° C Très soluble dans l'acétone, l'éthanol, l'éther et le méthanol. Faiblement soluble dans les solvants non polaires tels que le benzène et l'hexane.
pH
Ses solutions aqueuses sont très acides. Une solution de 0,1 mole de FeCl 3 par litre d'eau a un pH de 2,0.
Propriétés chimiques
Lorsque le FeCl 3 est dissous dans l'eau, il s'hydrolyse; c'est-à-dire qu'il se sépare en ses ions Fe 3+ et 3 Cl -. Fe 3+ forme l'ion hexa-fer 3+ mais cela se combine avec les ions OH - de l'eau formant des espèces mixtes et libérant des protons H +.
Pour cette raison, leurs solutions sont acides. Si le pH est augmenté, ces espèces forment un gel et enfin un précipité ou un solide d'oxyde ferrique hydraté Fe 2 O 3 • nH 2 O se forme.
Les cristaux de chlorure de fer (III) sont hygroscopiques, c'est-à-dire qu'ils absorbent l'eau de l'environnement. Lorsqu'il est humide, il est corrosif pour l'aluminium et de nombreux métaux.
Les solutions de FeCl 3 peuvent être très acides et corrosives, car elles contiennent du HCl. Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Source: Wikimedia Commons.
Les solutions aqueuses de FeCl 3 sont très acides et corrosives pour la plupart des métaux. Ils ont une légère odeur d'acide chlorhydrique HCl. Lorsqu'il est chauffé jusqu'à décomposition, le FeCl 3 émet des gaz HCl hautement toxiques.
Obtention
Le chlorure de fer (III) est produit par chloration directe du fer en faisant réagir du chlore sec (Cl 2) avec de la ferraille (Fe) à 500-700 ° C.
La réaction est effectuée dans un réacteur résistant aux acides. La première étape consiste à faire fondre un mélange de chlorure de fer (III) (FeCl 3) et de chlorure de potassium (KCl) à 600 ° C.
Le FeCl 3 doit être préparé dans des récipients hautement résistants aux acides tels que l'acier inoxydable. Auteur: Johannes Plenio. Source: Pixabay.
Ensuite, la ferraille (Fe) est dissoute dans ledit mélange fondu où le fer réagit avec FeCl 3 et devient du chlorure ferreux (FeCl 2).
Fe + 2 FeCl 3 → 3 FeCl 2
Puis le FeCl 2 réagit avec le chlore Cl 2 formant le FeCl 3 qui se sublime (passe directement de l'état solide à l'état gazeux) et est collecté dans des chambres de condensation spéciales.
2 FeCl 2 + Cl 2 → 2 FeCl 3
Le sulfate ferreux FeSO 4 peut également être mis à réagir avec du chlore Cl 2.
L'hexahydrate FeCl 3 • 6H 2 O peut être obtenu par évaporation d'une solution aqueuse d'ions Fe 3+ et Cl - sur un bain de vapeur.
Présence dans la nature
Le chlorure ferrique ou le chlorure de fer (III) se trouve dans la nature sous forme de molysite minérale, qui se trouve dans la lave des volcans actifs. Parmi les volcans où il se trouve, il y a le Vésuve.
FeCl 3 fait partie de la molysite minérale que l'on trouve dans les volcans actifs. Auteur: Skeeze. Source: Pixabay.
Applications
Dans le traitement des eaux usées
Le chlorure ferrique est utilisé pour traiter les eaux usées municipales ou industrielles par sédimentation chimique.
Il agit comme un coagulant favorisant l'union de plusieurs particules entre elles, de cette manière se forment des conglomérats ou des particules plus grosses qui ont tendance à floculer ou à sédimenter (descendre par leur propre poids au fond de l'eau à traiter).
Le FeCl 3 est utilisé pour séparer les matières indésirables des eaux usées par les communautés ou les industries. Auteur: 后 园 卓. Source: Pixabay.
De cette manière, la séparation des solides de l'eau est favorisée et ceci est exempt de matières indésirables.
Ce type de traitement peut faciliter l'élimination des parasites, tels que les protozoaires, qui sont des microorganismes formés par une seule cellule, comme les amibes, qui provoquent des maladies.
Pour cette raison, FeCl 3 est également utilisé pour purifier l'eau.
Dans les procédures curatives vétérinaires
Le chlorure de fer (III) est utilisé pour soigner les blessures des animaux.
Il sert d'astringent local (peut rétracter les tissus et agir comme anti-inflammatoire et cicatrisant) et hémostatique (arrête les saignements ou la perte de sang).
Il est utilisé dans les poudres pour arrêter la perte de sang ou lorsque les bovins ont eu la corne coupée. Il est également utilisé sous forme de solution pour arrêter le saignement lorsque les griffes sont coupées ou les verrues enlevées.
FeCl 3 est utilisé dans les poudres appliquées sur les cornes coupées des vaches pour prévenir l'infection. Auteur: JacLou DL. Source: Pixabay.
Il est également utilisé pour traiter la pharyngite (inflammation du pharynx) ou la stomatite (inflammation de la muqueuse buccale) et pour augmenter l'hémoglobine dans le sang chez certains oiseaux.
Dans l'extraction des métaux
Le chlorure de fer (III) ou le chlorure ferrique FeCl 3 est utilisé pour extraire le cuivre (II) du minerai de cuivre contenant des sulfures de cuivre.
C'est une méthode oxydante qui convient pour éviter la libération du gaz toxique dioxyde de soufre (SO 2), car à la place de ce soufre (S) est généré. Des solutions sont produites avec des concentrations élevées de FeCl 2, FeCl 3, CuCl 2 et d'autres chlorures métalliques.
4 FeCl 3 + Cu 2 S ⇔ 4 FeCl 2 + 2 CuCl 2 + S ↓
En tant que réactif de laboratoire chimique et biologique
Parmi plusieurs de ses utilisations en chimie, il sert à indiquer la présence du groupe phénolique –OH (c'est-à-dire le groupe –OH attaché à un cycle benzénique).
Le composé à analyser est dissous dans l'éthanol et quelques gouttes de solution de FeCl 3 sont ajoutées. Lorsque le composé a un groupe -OH attaché à un cycle benzénique (c'est-à-dire qu'il s'agit d'un phénol), une couleur vert bleuâtre se forme.
Ce test permet d'analyser la présence de phénols dans les extraits végétaux.
FeCl 3 en présence de phénols donne une couleur vert bleuâtre. Auteur: Ewa Urban. Source: Pixabay.
Il est également utilisé dans des tests pour déterminer l'activité antioxydante de certaines huiles extraites de légumes.
Une autre de ses applications est qu'il permet la préparation d'autres composés chimiques. Il peut également agir comme un agent oxydant, chlorant (fournissant du chlore) et condensant (pour joindre deux molécules ou plus ensemble).
Il sert également de catalyseur ou d'accélérateur pour les réactions de chimie organique.
Dans diverses applications
Le chlorure ferrique est utilisé dans les circuits électroniques imprimés. En raison de la coloration de ses différentes formes hydratées, il sert de pigment et est utilisé dans le tannage du cuir.
FeCl 3 est utilisé dans le tannage du cuir. Auteur: Pexels. Source: Pixabay.
C'est désinfectant. Il est utilisé pour traiter les troubles cutanés et est également utilisé en photographie.
Des risques
La poussière de FeCl 3 est irritante pour les yeux, le nez et la bouche. En cas d'inhalation, il peut provoquer de la toux ou des difficultés respiratoires. C'est un composé corrosif, donc un contact prolongé avec la peau et avec les yeux ou les muqueuses peut provoquer des rougeurs et des brûlures.
Il n'est pas inflammable, mais lorsqu'il est chauffé à des températures élevées, il produit du chlorure d'hydrogène HCl gazeux, qui est toxique et très corrosif.
Le FeCl 3 est nocif pour les organismes aquatiques et terrestres. Si, par accident, il est rejeté dans l'environnement, son acidité doit être neutralisée avec des composés basiques.
Références
- Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis. (2019). Chlorure ferrique. Récupéré de pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopédie de la technologie chimique. Volume 19. Quatrième édition. John Wiley et fils.
- Encyclopédie Ullmann de chimie industrielle. (1990). Cinquième édition. Volume A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Ngameni, B. et coll. (2013). Flavonoïdes et composés apparentés des plantes médicinales d'Afrique. Caractérisation des flavonoïdes dans les extraits de plantes. Test de chlorure ferrique. Dans la recherche sur les plantes médicinales en Afrique. Récupéré de sciencedirect.com.
- Agyare, C. et coll. (2017). Petroselinum crispum: une revue. Activité antioxydante. Dans les épices et légumes médicinaux d'Afrique. Récupéré de sciencedirect.com.
- Stott, R. (2003). Devenir et comportement des parasites dans les systèmes de traitement des eaux usées. Sédimentation assistée chimiquement. In Handbook of Water and Wastewater Microbiology. Récupéré de sciencedirect.com.
- Tasker, PA et coll. (2003). Applications de la chimie de coordination. Extraction de Cu II à partir de solutions de chlorure. En chimie de coordination complète. Récupéré de sciencedirect.com.
- Cotton, F. Albert et Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie inorganique avancée. Quatrième édition. John Wiley et fils.