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6SO4.png/500px-Fe(H2O)6SO4.png) 水に溶解した硫酸鉄(II)
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| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC名
硫酸鉄(II)
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| その他の名前
硫酸鉄(II)、硫酸第一鉄、緑硫酸、硫酸鉄、硫酸第一鉄、銅鉱石、メランテライト、ソモルノカイト、
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| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.028.867 |
| EC番号 |
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パブケム CID
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| RTECS番号 |
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| ユニ |
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| 国連番号 | 3077 |
CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| 硫酸鉄4 | |
| モル質量 | 151.91 g/mol (無水) 169.93 g/mol (一水和物) 241.99 g/mol (五水和物) 260.00 g/mol (六水和物) 278.02 g/mol (七水和物) |
| 外観 | 白色結晶（無水） 白黄色結晶（一水和物） 青緑色潮解性[1]結晶（七水和物） |
| 臭い | 無臭 |
| 密度 | 3.65 g/cm 3 (無水) 3 g/cm 3 (一水和物) 2.15 g/cm 3 (五水和物) [2] 1.934 g/cm 3 (六水和物) [3] 1.895 g/cm 3 (七水和物) [4] |
| 融点 | 680 °C (1,256 °F; 953 K) (無水) 分解する[6] 300 °C (572 °F; 573 K) (一水和物) 分解する 60–64 °C (140–147 °F; 333–337 K) (七水和物) 分解する[4] [11] |
| 一水和物: 44.69 g/100 mL (77 °C) 35.97 g/100 mL (90.1 °C) 七水和物: 15.65 g/100 mL (0 °C) 19.986 g/100 mL (10 °C) 29.51 g/100 mL ( 25℃) 39.89 g/100 mL (40.1 °C) 51.35 g/100 mL (54 °C) [5] | |
| 溶解度 | アルコールは無視できる |
| エチレングリコールへの溶解性 | 6.38 g/100 g (20 °C) [6] |
| 蒸気圧 | 1.95 kPa（七水和物）[7] |
磁化率（χ）
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1.24 × 10 −2 cm 3 /モル（無水） 1.05 × 10 −2 cm 3 /モル（一水和物） 1.12 × 10 -2 cm 3 /mol (七水和物) [4] +10 200 × 10 −6 cm 3 /モル |
屈折率( n D )
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1.591（一水和物）[8] 1.526–1.528（21℃、四水和物）[9] 1.513–1.515（五水和物）[2] 1.468（六水和物）[3] 1.471（七水和物）[10] |
| 構造 | |
| 斜方晶系、oP24（無水物）[12] 単斜晶系、mS36（一水和物）[8] 単斜晶系、mP72（四水和物）[9] 三斜晶系、aP42（五水和物）[2] 単斜晶系、mS192（六水和物）[3] 単斜晶系、mP108（七水和物）[4] [10] | |
| Pnma、No. 62（無水物）[12] C2/c、No. 15（一水和物、六水和物）[3] [8] P2 1 /n、No. 14（四水和物）[9] P 1、No. 2（五水和物）[2] P2 1 /c、No. 14（七水和物）[10] | |
| 2/m 2/m 2/m (無水) [12] 2/m (一水和物、四水和物、六水和物、七水和物) [3] [8] [9] [10] 1 (五水和物) [2] | |
a = 8.704(2) Å、b = 6.801(3) Å、c = 4.786(8) Å (293 K、無水) [12] α＝90°、β＝90°、γ＝90°
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| 八面体（Fe 2+） | |
| 熱化学 | |
熱容量 ( C )
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100.6 J/mol・K (無水) [4] 394.5 J/mol・K (七水和物) [13] |
標準モル
エントロピー ( S ⦵ 298 ) |
107.5 J/mol・K (無水) [4] 409.1 J/mol・K (七水和物) [13] |
標準生成エンタルピー (Δ f H ⦵ 298 ) |
−928.4 kJ/mol (無水) [4] −3016 kJ/mol (七水和物) [13] |
ギブスの自由エネルギー (Δ f G ⦵ )
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−820.8 kJ/mol (無水) [4] −2512 kJ/mol (七水和物) [13] |
| 薬理学 | |
| B03AA07 ( WHO ) | |
| なし | |
| 薬物動態: | |
| 4日間[14] | |
| 2～4か月で、ピークは7～10日です[15] | |
| 法的地位 |
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| 危険 | |
| GHSラベル: | |
 [7]
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| 警告 | |
| H302、H315、H319 [7] | |
| P305+P351+P338 [7] | |
| NFPA 704 (ファイアダイヤモンド) | |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50 (平均投与量)
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237 mg/kg（ラット、経口）[11] |
| NIOSH（米国健康暴露限界）： | |
REL (推奨)
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TWA 1 mg/m3 [ 16] |
| 関連化合物 | |
その他の陽イオン
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硫酸コバルト(II) 硫酸 銅(II) 硫酸 マンガン(II) 硫酸 ニッケル(II) |
関連化合物
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硫酸鉄(III) |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
 確認する （何ですか ？）
 インフォボックス参照
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硫酸鉄(II)（英英: iron(II) sulphate）または硫酸第一鉄は、化学式Fe SO 4 · x H 2 Oで表される一連の塩を指します。これらの化合物は、七水和物（ x = 7）として存在する場合が最も一般的ですが、x には複数の値が知られています。水和形態は、鉄欠乏症の治療または予防に医療用に使用され、工業用途にも使用されます。古代からコッパーラスやグリーン ビトリオール（ビトリオールは水和硫酸塩鉱物の古語）として知られており、青緑色の七水和物（水分子 7 個を含む水和物）がこの物質の最も一般的な形態です。すべての硫酸鉄(II)は水に溶解して、八面体の分子構造を持ち、常磁性である同じアクア錯体[Fe(H 2 O) 6 ] 2+ を生成します。コッパーラスという名前は、硫酸銅(II)がブルーコッパーラスとして知られていた時代に由来しており、おそらく類似して、硫酸鉄(II)と硫酸亜鉛はそれぞれグリーンコッパーラスとホワイトコッパーラスとして知られていました。[18]
これは世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されています。[19] 2022年には、米国で600 万回以上の処方があり、107番目に処方される薬でした。[20] [21]
用途
工業的には、硫酸第一鉄は主に他の鉄化合物の原料として使用されています。これは還元剤であるため、セメント中のクロム酸塩を毒性の低いCr(III)化合物に還元するのに役立ちます。歴史的に、硫酸第一鉄は繊維産業で染料固定剤として何世紀にもわたって使用されていました。歴史的には、皮革を黒くするために、また鉄インクの成分として使用されています。[22]緑色の硫酸（硫酸鉄（II））の蒸留による硫酸（「硫酸の油」）の調製は、少なくとも700年前から知られています。
医療用途
植物の成長
硫酸鉄(II)は硫酸第一鉄として販売されており、高アルカリ土壌のpHを下げて植物が土壌の栄養素にアクセスできるようにする土壌改良剤[23]です。 [24]
園芸では、鉄クロロシスの治療に使用されます。[25] EDTA第二鉄ほど即効性はありませんが、その効果はより長く続きます。堆肥と混ぜて土に埋めておけば、何年も保存することができます。[26]硫酸第一鉄は芝生の調整剤として使用できます。[26]また、ゴルフコースのパッティンググリーンの銀糸状苔を除去するのにも使用できます。 [27]
顔料と工芸
硫酸鉄はコンクリートや一部の石灰岩や砂岩を黄色がかった錆色に染めるのに使用できます。[28]
木工職人は硫酸第一鉄溶液を使ってカエデ材を銀色に着色します。
緑色硫酸塩はキノコの識別にも有用な試薬である。[29]
歴史的用途
硫酸第一鉄はインクの製造に使われ、最も有名なのは中世から18世紀末まで使われていた鉄胆汁インクである。ラキシ文字（紀元前 588～586年頃）の化学検査では、鉄が含まれている可能性が示された。[30]これらの文字のインクを作るのに、オークの虫こぶとコッパーラが使われた可能性があると考えられている。[31]また、ウールの染色では媒染剤としても使われている。17世紀から寄木細工や寄木細工に使われているヘアウッドも、硫酸第一鉄を使って作られている。
18 世紀にイギリスで藍染料を直接塗布する 2 つの異なる方法が開発され、19 世紀まで使用されていました。そのうちの 1 つはチャイナ ブルーと呼ばれ、硫酸鉄 (II) を使用するものでした。不溶性の藍を布地に印刷した後、硫酸鉄 (II) の一連の溶液に藍を浸してロイコ藍に還元しました(浸漬の合間に空気中で藍に再酸化)。チャイナ ブルーのプロセスでは鮮明なデザインを作ることができましたが、他の方法のような濃い色調は作り出せませんでした。
1850年代後半には硫酸第一鉄がコロジオン法による写真現像液として使用されました。[32]
水分補給
硫酸鉄(II)はさまざまな水和状態で存在し、これらの形態のいくつかは自然界に存在するか、または合成によって作られています。
- FeSO 4 ·H 2 O （鉱物：ソモルノカイト、[8]比較的稀、単斜晶系[33]）
- FeSO 4 ·H 2 O （6.2 GPaを超える圧力でも安定な合成化合物、三斜晶系[33]）
- FeSO 4 ·4H 2 O （鉱物：ローゼナイト、[9] [34]白色、比較的一般的、メランテライトの脱水生成物である可能性あり、単斜晶系[35]）
- FeSO 4 ·5H 2 O （鉱物：シデロチル、[2] [36]比較的稀、三斜晶系[37]）
- FeSO 4 ·6H 2 O （鉱物：六水和鉄鉱、[3] [38]非常に稀、単斜晶系[37]）
- FeSO 4 ·7H 2 O （鉱物：メランテライト、[10] [39]青緑色、比較的一般的、単斜晶系[40]）
水溶液の温度が56.6℃（133.9℉）に達すると四水和物は安定します。64.8℃（148.6℉）では、これらの溶液は四水和物と一水和物の両方を形成します。[5]
鉱物形態は鉄含有鉱床の酸化帯で発見され、例えば黄鉄鉱、白鉄鉱、黄銅鉱などである。また、石炭火災現場のような関連環境でも発見されている。多くは急速に脱水し、時には酸化する。このような環境には、より複雑な（塩基性、水和、および/または追加の陽イオンを含む）Fe(II)含有硫酸塩が多数存在し、コピアパイトが一般的な例である。[41]
生産と反応
鋼板のメッキやコーティング前の仕上げでは、鋼板や鋼棒を硫酸の酸洗槽に通します。この処理により、副産物として大量の硫酸鉄(II)が生成されます。[42]
- Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2
もう一つの大量発生源は、硫酸塩法による イルメナイトからの二酸化チタンの生産です。
硫酸第一鉄は黄鉄鉱の酸化によっても商業的に製造されている：[43]
- 2 FeS2 + 7O2 + 2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4
鉄よりも反応性の低い金属を硫酸塩溶液から 置換することによって生成できます。
- CuSO 4 + Fe → FeSO 4 + Cu
反応
硫酸第一鉄は水に溶けると、ほぼ無色の常磁性イオンである金属アコ錯体[Fe(H 2 O) 6 ] 2+を形成します。
加熱すると、硫酸鉄(II)はまず結晶水を失い、元の緑色の結晶は白色の無水固体に変わります。さらに加熱すると、無水物質は二酸化硫黄と三酸化硫黄に分解し、赤褐色の酸化鉄(III)が残ります。硫酸鉄(II)の熱分解は約680℃（1,256℉）で始まります。
- 2 FeSO 4 Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3
![{\displaystyle {\ce {->[\Delta]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fb2978c53b61bedddbe69afd5e432beee1928671)
他の鉄(II)塩と同様に、硫酸鉄(II)は還元剤です。例えば、硝酸を一酸化窒素に、塩素を塩化物に還元します。
- 6 FeSO 4 + 3 H 2 SO 4 + 2 HNO 3 → 3 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 4 H 2 O + 2 NO
- 6 FeSO 4 + 3 Cl 2 → 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2 FeCl 3
その穏やかな還元力は有機合成において有用である。[44]フェントン試薬の鉄触媒成分として使用される。
硫酸第一鉄は、インド薬局方の公式方法であるセリメトリック法で検出することができます。この方法では、滴定中に赤から薄緑色に変化するフェロイン溶液を使用します。[45]
参照
- 硫酸鉄(III)（硫酸鉄（III））、鉄の他の一般的な単純硫酸塩。
- 硫酸銅(II)
- 硫酸アンモニウム鉄(II)は、モール塩とも呼ばれ、硫酸アンモニウムと硫酸鉄(II)の一般的な複塩です。
- カルカントゥム
- エフライム・シールは硫酸鉄(II)の初期の製造者として知られ、彼はそれを「緑の硫酸」と呼んだ。[46]
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、硫酸鉄(II)に関連するメディアがあります。
