化學界的“變色龍”---三氯化鐵

發(fā)布日期：2015-11-07 00:00 來源：http://www.xyz0516.cn 點擊：

化學界的“變色龍”---三氯化鐵

曾經(jīng)，見到一位魔術師，用六個高腳杯整齊的擺成一排，給觀眾變了一個魔術：他向每個杯子倒無色液體：然后，他用茶壺向每個杯子里繼續(xù)滴加一種液體,結果每個杯子都呈現(xiàn)了不同且很漂亮的顏色，如下圖所示。

三氯化鐵變化前圖片.png

看了之后我百思不得其解，就悄悄溜到后臺向魔術師請教，魔術師只是友好的沖我微笑，更加友好的說：這只是化學反應。我愕然，好個化學反應！回來后，我也找了一堆化學反應：氯化鐵溶液與不同物質反應，生成物的顏色不同。

　?、貴eCl3+KSCN == [Fe(SCN)]Cl2+KCl （紅色）；②FeCl3+3AgNO3 == 3AgCl↓+Fe(NO3)3 （乳白色）；③FeCl3+6C6H5OH → H3[Fe(C6H5O)6] +3HCl （紫色）；④2FeCl3+Fe →3FeCl2（綠色）；⑤2FeCl3+Cu == 2FeCl2+CuCl2 （藍綠色）；⑥2FeCl3+2KI == FeCl2+ 2KCl + I2（藍色）；⑦FeCl3+3NaOH == Fe(OH)3↓+3NaCl （紅棕色）；⑧FeCl3+3CH3COONa → Fe(CH3COO)3+3NaCl （褐色）；⑨2FeCl3+Na2S == 2FeCl2+2NaCl+S↓ （乳黃色）；⑩4FeCl3+3K4[Fe(CN)6] == Fe4[Fe(CN)6]3↓+12KCl （藍色）；

加入三氯化鐵溶液后的效果圖.png

　　我把這堆反應告訴了我曾經(jīng)的學生，他們在匯報表演中整出了如下鏡頭：一個紅酒瓶不但倒出紅酒，還倒出牛奶。其實氯化鐵變色的反應原理，非常簡單，只要從研究物質性質的三個角度入手，就可以找到不同的答案，這三個角度就是物質的類別通性、元素的價態(tài)變化和物質的特征顏色、狀態(tài)。

　　三氯化鐵作為一種鹽，具有鹽類的物質的通性，可以和堿、鹽等發(fā)生復分解反應。例如三氯化鐵和硝酸銀生成氯化銀白色沉淀，三氯化鐵和氫氧化鈉生成氫氧化鐵紅褐色沉淀。

　　三價鐵作為鐵的最高價態(tài)，具有較強的氧化性，可以與一些還原劑發(fā)生反應。例如與單質鐵、銅可以使黃色的三氯化鐵溶液轉變?yōu)闇\綠色的二價鐵。人們在服用補鐵劑時，都要伴隨Vc服用，也是利用Vc的還原性，將三價鐵還原為二價鐵。還原劑還可以用負一價碘離子，當然前提得加入淀粉或者四氯化碳，生成的碘單質遇淀粉變藍，如果遇到的是四氯化碳，則發(fā)生萃取，紫色很漂亮。

　　三氯化鐵具有羥基與sp2雜化碳原子相連的結構（—C=C—OH）結構的化合物能與FeCl3的水溶液顯示特殊的顏色：苯酚、均苯三酚顯紫色；鄰苯二酚、對苯二酚顯綠色；甲苯酚顯藍色，也有些酚不顯色。三氯化鐵中滴入硫氰化鉀（KSCN），溶液會由黃色（Fe3+）變?yōu)檠t色的[Fe（SCN）3]。三氯化鐵如果遇到亞鐵氰化鉀（[K4[Fe(CN)6] ），則會呈現(xiàn)藍色。

　　除此之外，三氯化鐵主要用于金屬蝕刻和污水凈化處理。其中蝕刻包括銅,不銹鋼,鋁等材料的蝕刻，凈水效果好、價格便宜，但容易帶來水色泛黃。