硝酸鉄(III)

硝酸鉄(III)または硝酸第二鉄は、化学式 Fe(NO ₃ ) ₃^. (H ₂ O) _{nで表される一連の}無機化合物の名称です。最も一般的なのは、九水和物 Fe (NO ₃ ) ₃^. (H ₂ O) ₉です。水和物はすべて淡色の水溶性常磁性塩です。

水和物

硝酸鉄(III)は潮解性があり、一般的には無色から淡紫色の結晶を形成する九水和物 Fe(NO₃)₃・9H₂O として産出される_。この_化合物は_、アクア錯体[Fe(H₂O ₎ ₆ _] ³⁺^の三硝酸塩である。^{[ 3 ]} 他の水和物Fe(NO₃)₃ )₃・xH₂ O、以下を含む：

四水和物（x = 4）、より正確には硝酸鉄(III)三水和物、[ Fe(NO ₃ ) ₂ (H ₂ O) ₃ ]NO ₃ ·H ₂ Oは、Fe ^3+が二座配位子として 2 つの硝酸アニオンと 4 つの水分子のうち 3 つと配位し、2 つの水分子が極にある五角両錐構造をとる複雑な陽イオンを持つ。^{[ 4 ]}
五水和物（x = 5）、より正確にはペンタアクア硝酸鉄(III)ジニトラート、[ Fe(NO ₃ )(H ₂ O) ₅ ](NO ₃ ) ₂であり、Fe ³⁺イオンは 5 つの水分子と単座硝酸アニオン配位子に八面体配置で配位している。^[⁴^]
六水和物（x = 6）、より正確には六水和鉄(III)三硝酸塩、[ Fe(H ₂ O) ₆ ](NO ₃ ) ₃であり、Fe ³⁺イオンは八面体配置で 6 つの水分子に配位している。^[⁴^]

反応

硝酸鉄(III)は、硝酸塩が容易に除去または分解されるため、他の鉄化合物の有用な前駆体である。例えば、カリウムフェレートK ₂ FeO ₄の標準的な前駆体である。^[⁵^]

硝酸鉄(III)は溶解すると黄色の溶液を形成する。この溶液を沸騰直前まで加熱すると、硝酸が蒸発し、酸化鉄(III) Feの固体沈殿が生じる。₂ O₃が現れます。^{[ 6 ]}この硝酸塩から酸化鉄を生成する別の方法は、その水溶液を中和することです。^{[ 7 ]}

準備

この化合物は、鉄金属粉末を硝酸で処理することによって調製することができ、その理想化された式は次のとおりである。^{[ 8 ]}

Fe + 4 HNO ₃ + 7 H ₂ O → Fe(NO ₃ ) ₃ (H ₂ O) ₉ + NO

アプリケーション

硝酸鉄(III)には大規模な用途はありません。アンモニア中のナトリウム溶液からナトリウムアミドを合成するための触媒です。^[⁹^]

2NH ₃ + 2Na → 2 NaNH ₂ + H ₂

硝酸第二鉄を含浸させた特定の粘土は、有機合成において有用な酸化剤であることが示されている。例えば、モンモリロナイト上の硝酸第二鉄（クレイフェンと呼ばれる試薬）は、アルコールをアルデヒドに、チオールをジスルフィドに酸化するために用いられてきた。^{[ 10 ]}

硝酸第二鉄溶液は、宝石職人や金属細工師が銀や銀合金をエッチングする際に使用する。

参考文献

↑ HSNO化学物質分類情報データベース、ニュージーランド環境リスク管理庁、 2010年9月19日取得。
↑ NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0346」。米国国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。
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[1] HSNO化学物質分類情報データベース、ニュージーランド環境リスク管理庁、 2010年9月19日取得。

[2] NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド。「#0346」。米国国立労働安全衛生研究所(NIOSH)。

[3] Hair, Neil J.; Beattie, James K. (1977). "硝酸ヘキサアクア鉄(III)三水和物の構造。高スピン八面体環境における鉄(II)と鉄(III)の結合長の比較". Inorganic Chemistry . 16 (2): 245– 250. doi : 10.1021/ic50168a006 .

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[5] H. Lux (1963). "カリウムフェライト(VI) K ₂ FeO ₄ ". G. Brauer (編). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry, 2nd Ed . Vol. 2. NY, NY: Academic Press. p. 1504.

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[7] H. Lux (1963). "水酸化鉄(III) FeO(OH)". G. Brauer (編) 『無機化学調製ハンドブック』第2版、第2巻、ニューヨーク、ニューヨーク：アカデミックプレス、p. 1499。

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[9] Hampton, KG; Harris, TM; Hauser, CR (1973). "2,4-ノナンジオン" . Organic Syntheses;全集、第 5 巻、 848ページ 2007年現在、有機合成に関する他の22件のエントリーでは、同様の調製法が記載されている。

[10] Cornélis, A. Laszlo, P.; Zettler, MW「硝酸鉄(III)–K10モンモリロナイト粘土」『有機合成用試薬百科事典』（編：L. Paquette）2004年、J. Wiley & Sons、ニューヨーク。doi：10.1002/047084289X。

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