鉄酸(VI)

鉄酸(VI)
	; ; 鉄酸塩（左）と過マンガン酸塩（右）の溶液
名前
	IUPAC名鉄酸(VI)
	体系的なIUPAC名テトラオキソ鉄ビス（オレート）[要出典]
	その他の名前 [FeO 4 ] 2-
識別子
3Dモデル（JSmol）	インタラクティブ画像; インタラクティブ画像;
チェビ	チェビ:30992 ;
ケムスパイダー	21865127 ;
グメリン参照	2055
パブケム CID	25000034;
	InChI InChI=1S/Fe.4O/q;;;2-1 キー: XGBDPAYTQGQHEW-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/Fe.4O/q;;;2-1/rFeO4/c2-1(3,4)5/q-2 キー: XGBDPAYTQGQHEW-WTZHFVRHAI;
	笑顔 [O-][Fe]([O-])(=O)=O; [O-][Fe](=O)(=O)[O-];
プロパティ
化学式	[FeO 4 ] 2-
モル質量	119.843 グラムモル−1
	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

鉄(VI)酸は、化学式[FeO ₄ ] ²⁻の無機陰イオンです。感光性があり、それを含む化合物や溶液に淡い紫色を呈し、知られている中で最も強力な耐水性酸化種の1つです。弱塩基に分類されますが、鉄(VI)酸を含む濃縮溶液は腐食性があり、皮膚を攻撃し、高pHでのみ安定します。ややより安定した過マンガン酸塩に似ています。

命名法

鉄酸塩という用語は通常、鉄(VI)酸塩の意味で使用されますが、他の鉄含有陰イオンを指すこともあります。その多くは[FeO ₄ ] ²⁻の塩よりもよく見られます。これらには、高度に還元された二ナトリウムテトラカルボニル鉄酸塩 Na ₂ [Fe(CO) ₄ ]、K ₂ [Fe(CO) ₄ ] 、および1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムテトラクロロ鉄酸塩中の鉄(III)錯体テトラクロロ鉄酸塩[FeCl ₄ ] ⁻が含まれます。あまり研究されていませんが、鉄の鉄(V)酸塩[FeO ₄ ] ³⁻および鉄(IV)酸塩[FeO ₄ ] ⁴⁻も存在します。これらも鉄酸塩と呼ばれます。^[1]

合成

鉄(VI)塩は、アルカリ条件下で水性媒体中の強力な酸化剤を用いて鉄を酸化することによって形成されるか、または固体状態で鉄粉と粉末硝酸カリウムの混合物を加熱することによって形成される。^[2]

例えば、鉄酸塩は、アルカリ溶液中で水酸化鉄(III)を次亜塩素酸ナトリウムと加熱することによって生成される：^[3]

2鉄(OH)
₃+ 3塩化物⁻
+ 4 OH ⁻ → 2 [FeO
₄]²⁻
+ 5 H ₂ O + 3塩素⁻

陰イオンは通常バリウム(II)塩として沈殿し、鉄酸バリウムを形成する。^[3]

プロパティ

Fe(VI)はpH範囲全体にわたって強力な酸化剤であり、還元電位（Fe(VI)/Fe(III)カップル）は酸性媒体と塩基性媒体においてそれぞれSHEに対して+2.2 Vから+0.7 Vまで変化します。

[FeO
₄]²⁻
+ 8 H ⁺ + 3 e ⁻ ⇌ Fe ^3歳以上
+ 4 H ₂ O ; E ₀ = +2.20 V（酸性媒体）

[FeO
₄]²⁻
+ 4 H ₂ O + 3 e ⁻ ⇌ Fe(OH)
₃+ 5 OH⁻
; E ₀ = +0.72 V (基本媒体)

このため、鉄(VI)酸アニオンは中性^[2]または酸性pH値では不安定で、鉄(III)に分解します。^[3]還元は、鉄が酸化状態+5および+4である中間種を経由します。^[4]これらのアニオンは、鉄(VI)酸アニオンよりもさらに反応性があります。^[5]アルカリ条件下では、鉄酸塩はより安定し、pH 8または9で約8〜9時間持続します。^[5]

鉄酸塩の水溶液は、希薄な場合はピンク色で、高濃度の場合は濃い赤色または紫色になります。^[4]^[6]鉄酸イオンは過マンガン酸イオンよりも強い酸化剤であり、^[7]アンモニアを分子状窒素に酸化します。^[8]

鉄(VI)酸イオンは2つの不対電子を持ち、常磁性である。四面体分子構造を持ち、クロム酸イオンや過マンガン酸イオンと同構造である。^[4]

アプリケーション

鉄酸塩は優れた消毒剤であり、ウイルスを除去し破壊する能力がある。^[9]また、鉄酸塩の酸化の副産物は比較的無害な鉄(III)であるため、環境に優しい水処理化学物質としての潜在性も注目されている。^[10]

鉄酸ナトリウム（Na ₂ FeO ₄）は、選択性に優れた有用な試薬であり、高pHの水溶液中で安定しており、水酸化ナトリウムで飽和した水溶液中でも溶解性を維持します。^[^要出典^]

参照

参考文献

^ グラハム・ヒル、ジョン・ホルマン (2000)。文脈の中の化学(第 5 版)。ネルソン・ソーンズ。p. 202。ISBN 0-17-448276-0。
^ ab RK Sharma (2007).錯体化学テキストブック. Discovery Publishing House. pp. 124–125. ISBN 978-81-8356-223-2。
^ abc ゲイリー・ウルフスバーグ (1991).記述的無機化学の原理. 大学科学図書. pp. 142–143. ISBN 0-935702-66-0。
^ abc エゴン・ウィバーグ、ニルス・ウィバーグ、アーノルド・フレデリック・ホレマン (2001)。無機化学。アカデミック・プレス。pp. 1457–1458。ISBN 0-12-352651-5。
^ ab Gary M. Brittenham (1994). Raymond J. Bergeron (ed.).臨床使用のための鉄キレート剤の開発。CRC Press。pp. 37–38。ISBN 0-8493-8679-9。
^ ジョン・デインティス編 (2004)。オックスフォード化学辞典(第 5 版)。オックスフォード大学出版局。p. 235。ISBN 0-19-860918-3。
^ ケネス・マルコム・マッケイ、ローズマリー・アン・マッケイ、W. ヘンダーソン (2002)。現代無機化学入門(第 6 版)。CRC プレス。pp. 334–335。ISBN 0-7487-6420-8。
^ Karlis Svanks (1976 年 6 月)。「水中のアンモニアの酸化 (鉄酸塩 (VI) および (IV) による)」(PDF)。オハイオ州立大学水資源センター。p. 3。2010 年 5 月4 日閲覧。
^ スタンレー・E・マナハン（2005年）。環境化学（第8版）。CRCプレス。p.234。ISBN 1-56670-633-5。
^ Sharma, Virender K.; Zboril, Radek; Varma, Rajender S. (2015). 「鉄酸塩: 水処理技術におけるマルチモーダル作用を持つより環境に優しい酸化剤」。化学研究報告。48 ( 2): 182–191。doi :10.1021/ar5004219。ISSN 0001-4842。PMID 25668700 。

[hill-1] グラハム・ヒル、ジョン・ホルマン (2000)。文脈の中の化学(第 5 版)。ネルソン・ソーンズ。p. 202。ISBN 0-17-448276-0。

[sharma-2] RK Sharma (2007).錯体化学テキストブック. Discovery Publishing House. pp. 124–125. ISBN 978-81-8356-223-2。

[wulfsberg-3] ゲイリー・ウルフスバーグ (1991).記述的無機化学の原理. 大学科学図書. pp. 142–143. ISBN 0-935702-66-0。

[wiberg-4] エゴン・ウィバーグ、ニルス・ウィバーグ、アーノルド・フレデリック・ホレマン (2001)。無機化学。アカデミック・プレス。pp. 1457–1458。ISBN 0-12-352651-5。

[bergeron-5] Gary M. Brittenham (1994). Raymond J. Bergeron (ed.).臨床使用のための鉄キレート剤の開発。CRC Press。pp. 37–38。ISBN 0-8493-8679-9。

[6] ジョン・デインティス編 (2004)。オックスフォード化学辞典(第 5 版)。オックスフォード大学出版局。p. 235。ISBN 0-19-860918-3。

[mackay-7] ケネス・マルコム・マッケイ、ローズマリー・アン・マッケイ、W. ヘンダーソン (2002)。現代無機化学入門(第 6 版)。CRC プレス。pp. 334–335。ISBN 0-7487-6420-8。

[8] Karlis Svanks (1976 年 6 月)。「水中のアンモニアの酸化 (鉄酸塩 (VI) および (IV) による)」(PDF)。オハイオ州立大学水資源センター。p. 3。2010 年 5 月4 日閲覧。

[9] スタンレー・E・マナハン（2005年）。環境化学（第8版）。CRCプレス。p.234。ISBN 1-56670-633-5。

[10] Sharma, Virender K.; Zboril, Radek; Varma, Rajender S. (2015). 「鉄酸塩: 水処理技術におけるマルチモーダル作用を持つより環境に優しい酸化剤」。化学研究報告。48 ( 2): 182–191。doi :10.1021/ar5004219。ISSN 0001-4842。PMID 25668700 。