Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Ион феррат(VI) — неорганический анион с химической формулой [FeO4]2−. Он светочувствителен, придает бледно-фиолетовый цвет соединениям и растворам, содержащим его, и является одним из сильнейших известных устойчивых в воде окислителей. Хотя он классифицируется как слабое основание, концентрированные растворы, содержащие феррат(VI), обладают коррозионными свойствами, разъедают кожу и стабильны только в сильнощелочной среде. Он схож с несколько более стабильным перманганатом.
Ion
Ferrate(VI) is the inorganic anion with the chemical formula [FeO4]2−. It is photosensitive, contributes a pale violet colour to compounds and solutions containing it and is one of the strongest water stable oxidizing species known. Although it is classified as a weak base, concentrated solutions containing ferrate(VI) are corrosive and attack the skin and are only stable at high pH. It is similar to the somewhat more stable permanganate.
Номенклатура
Термин "феррат" обычно используется для обозначения феррата(VI), хотя он может относиться и к другим анионам, содержащим железо, многие из которых встречаются чаще, чем соли [FeO4]2−. К ним относятся сильно восстановленные соединения, такие как динатрия тетракарбонилферрат Na2[Fe(CO)4], калия тетракарбонилферрат K2[Fe(CO)4] и соли комплекса железа(III) тетрахлороферрата [FeCl4]− в 1-бутил-3-метилимидазолия тетрахлороферрате. Хотя они редко изучаются, также существуют феррат(V) [FeO4]3− и феррат(IV) [FeO4]4− оксианионы железа. Они также называются ферратами.
The term ferrate is normally used to mean ferrate(VI), although it can refer to other iron containing anions, many of which are more commonly encountered than salts of [FeO4]2−. These include the highly reduced species disodium tetracarbonylferrate |Na2[Fe(CO)4], |K2[Fe(CO)4] and salts of the iron(III) complex tetrachloroferrate [FeCl4]− in 1 Butyl 3 methylimidazolium tetrachloroferrate. Although rarely studied, ferrate(V) [FeO4]3− and ferrate(IV) [FeO4]4− oxyanions of iron also exist. These too are called ferrates.
Синтез
Ферратные соли образуются при окислении железа в водной среде сильными окислителями в щелочных условиях или в твердом состоянии путем нагревания смеси железных опилок и порошкового нитрата калия. Например, ферраты получают нагреванием гидроксида железа(III) с гипохлоритом натрия в щелочном растворе: Восстановление протекает через промежуточные соединения, в которых железо имеет степени окисления +5 и +4. Разбавленные водные растворы ферратов имеют розовый цвет, а при более высоких концентрациях – темно-красный или пурпурный. Феррат-ион является более сильным окислителем, чем перманганат, и окисляет аммиак до молекулярного азота. Феррат(VI)-ион имеет два неспаренных электрона и, следовательно, является парамагнитным. Он обладает тетраэдрической молекулярной геометрией, изоструктурной с ионами хромата и перманганата. Они также представляют интерес как потенциально экологически безопасное вещество для очистки воды, поскольку побочным продуктом окисления ферратов является относительно безвредное железо(III). Феррат натрия (Na2FeO4) – полезный реагент с хорошей селективностью, стабильный в водных растворах с высоким pH и остающийся растворимым в водном растворе, насыщенном гидроксидом натрия.
Ferrate(VI) salts are formed by oxidizing iron in an aqueous medium with strong oxidizing agents under alkaline conditions, or in the solid state by heating a mixture of iron filings and powdered potassium nitrate. For example, ferrates are produced by heating iron(III) hydroxide with sodium hypochlorite in alkaline solution: The reduction goes through intermediate species in which iron has oxidation states +5 and +4. Aqueous solutions of ferrates are pink when dilute, and deep red or purple at higher concentrations. The ferrate ion is a stronger oxidizing agent than permanganate, and oxidizes ammonia to molecular nitrogen. The ferrate(VI) ion has two unpaired electrons and is thus paramagnetic. It has a tetrahedral molecular geometry, isostructural with the chromate and permanganate ions. They are also of interest as potential as an environmentally friendly water treatment chemical, as the byproduct of ferrate oxidation is the relatively benign iron(III). Sodium ferrate (|Na2FeO4) is a useful reagent with good selectivity and is stable in aqueous solution of high pH, remaining soluble in an aqueous solution saturated with sodium hydroxide.