塩化鉄(III)は、鉄と塩素の結合によって形成される化合物です。水処理における触媒として、また化学反応における試薬として使用されます。
| IUPAC名 | 塩化鉄(III) |
| 分子式 | FeCl₃ |
| CAS番号 | 7705-08-0 |
| 同義語 | 塩化第二鉄、三塩化鉄、トリクロロフェル |
| インチチ | InChI=1S/ClH・3Fe/h1H;;;/q;;3*+3/p-3 |
塩化鉄(III)の性質
塩化鉄(III)の式
三塩化鉄の化学式は FeCl₃ です。 1個の鉄原子（Fe）と3個の塩素原子（Cl）の組み合わせを表します。この式は、化合物中の各元素の化学量論比を示します。
塩化鉄(III) モル質量
三塩化鉄のモル質量は、そのすべての構成元素の原子質量を加算することによって計算されます。鉄の原子量は 55,845 g/mol ですが、塩素の原子量は 35,453 g/mol です。鉄の原子量に 1 を掛け、塩素の原子量に 3 を掛けると、三塩化鉄のモル質量は 162.204 g/mol になります。
塩化鉄(III)の沸点
三塩化鉄の沸点は約 315°C (599°F) です。この温度で、化合物は液体から気体に相転移します。沸点は、物質の温度が特定の値に達したときに物質が及ぼす蒸気圧の尺度です。
塩化鉄(III)の融点
三塩化鉄の融点は約 306°C (583°F) です。この温度は、固体化合物が液体に変わる温度を表します。融点は物質の特徴的な特性であり、それを識別することができます。
塩化鉄(III)の密度 g/mL
三塩化鉄の密度は約 2.90 g/mL です。密度は、単位体積あたりの物質の質量として定義されます。三塩化鉄の密度は、それが比較的密度の高い化合物であることを示しています。
塩化鉄(III)の分子量
三塩化鉄の分子量は、構成元素の原子量を加算して計算されます。 1 つの鉄原子の重さが 55.845 g/mol、3 つの塩素原子の重さがそれぞれ 35.453 g/mol である場合、三塩化鉄の分子量は 162.204 g/mol です。
塩化鉄(III)の構造
三塩化鉄は結晶格子構造を持っています。鉄原子 (Fe3⁺) が 3 つの塩素イオン (Cl⁻) を引きつけてイオン結合を形成します。得られた化合物は、正に帯電した鉄イオンが負に帯電した塩化物イオンに囲まれた結晶配置をとります。
塩化鉄(III)の溶解度
三塩化鉄は、水、エタノール、その他の極性溶媒に溶けます。水に溶解すると解離が起こり、Fe3+ カチオンと Cl- アニオンが形成されます。三塩化鉄の水への溶解度は温度や濃度などの要因に影響され、温度や濃度が高いほど溶解度は高くなります。
| 外観 | 黄褐色の固体 |
| 比重 | 2.90g/ml |
| 色 | 黄褐色 |
| 匂い | 無臭 |
| モル質量 | 162,204 g/モル |
| 密度 | 2.90g/ml |
| 融合点 | 306°C (583°F) |
| 沸点 | 315°C (599°F) |
| フラッシュドット | 適用できない |
| 水への溶解度 | 可溶性、温度や濃度などの要因の影響を受ける |
| 溶解性 | 極性溶媒に可溶 |
| 蒸気圧 | 利用不可 |
| 蒸気密度 | 利用不可 |
| pKa | 利用不可 |
| pH | 酸(約2) |
塩化鉄(III)の安全性と危険性
三塩化鉄には、一定の安全上の考慮事項と危険性があります。腐食性があり、皮膚や目に深刻な炎症を引き起こす可能性があります。その粉塵や煙を吸入すると、気道に炎症を引き起こす可能性があります。手袋や安全メガネなどの適切な保護具を着用し、この化合物を慎重に取り扱うことが不可欠です。物質への直接接触や吸入を避けてください。皮膚や目に入った場合は、多量の水で洗い流し、必要に応じて医師の診察を受けてください。三塩化鉄は、密封した容器に入れて、混入しない物質から離して保管する必要があります。環境汚染を避けるため、適切な廃棄手順に従ってください。
| ハザードシンボル | 腐食性(C) |
| セキュリティの説明 | 重度の皮膚火傷や目の損傷を引き起こします。 |
| 国連識別番号 | UN3264 |
| HSコード | 2827.39.60 |
| 危険等級 | 8 |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | 人間に対して中程度の毒性 |
塩化鉄(III)の合成方法
三塩化鉄を合成するにはさまざまな方法があります。
一般的な方法には、鉄と塩素ガスの反応が含まれます。反応器などの制御された環境では、鉄やすりまたは鉄粉は、混合物の加熱によって開始され、通常約 300 ～ 500 °C (572 ～ 932 °F) の高温で塩素ガスと結合します。鉄は塩素と反応し、三塩化鉄が形成されます。
別の方法には、酸化鉄、通常は酸化鉄(III) (Fe2O3) と塩酸 (HCl)との反応が含まれます。反応を促進するために、塩酸で酸化鉄を溶解し、混合物を加熱します。反応が続くと、水を放出しながら三塩化鉄が形成されます。
三塩化鉄は、鉄と濃塩酸を直接反応させることによっても得られます。酸性溶液に鉄を添加すると反応が開始され、水素ガスが放出され続けます。得られた混合物を加熱すると、鉄の三塩化鉄への変換が促進されます。
一部の反応には腐食性物質の使用や有毒ガスの発生が含まれるため、これらの合成方法は適切な安全対策を講じ、換気の良い場所で実行する必要があることに注意することが重要です。
塩化鉄(III)の用途
三塩化鉄はその多彩な特性により、さまざまな分野で応用されています。一般的な用途は次のとおりです。
- 水処理: 水処理プロセスにおける凝固では、不純物や浮遊粒子を除去するために三塩化鉄が広く使用され、水を飲料に適したものにします。
- エッチング液: エレクトロニクス産業では、プリント回路基板を製造し、銅を選択的にエッチングして回路設計の作成を可能にするためのエッチング液として三塩化鉄を使用しています。
- 触媒: 三塩化鉄は、有機化合物の合成や芳香族化合物の塩素化など、さまざまな化学反応を触媒します。
- 顔料の製造: 青鉄や印刷インクに使用されるトナーなどのさまざまな顔料の製造には、三塩化鉄が使用されます。
- 染料の製造: 特に繊維、皮革、紙を着色するための染料の合成には、三塩化鉄が使用されます。
- 金属の表面処理：アルミニウムやステンレスなどの金属の耐食性を向上させるには、表面処理剤として三塩化鉄を使用します。
- 実験用試薬: 三塩化鉄は、さまざまな分析および合成目的の実験用試薬として一般的に使用されます。
- 医薬品への応用: 鉄サプリメントや貧血の治療に使用される薬剤など、一部の医薬品の製造には三塩化鉄が医療用に使用されています。
- 写真: 三塩化鉄は写真処理において色調剤として機能し、白黒写真にセピア調を作り出します。
- 繊維産業: 繊維産業における布地の媒染と染色では、色の堅牢性と染料の吸収性を向上させるために三塩化鉄が使用されます。
これらの多様な用途は、いくつかの産業および科学分野における三塩化鉄の重要性を浮き彫りにしています。
質問:
Q: 塩化鉄(III)、FeCl₃のモル質量はどれくらいですか?
A: 三塩化鉄のモル質量は 162.204 g/mol です。
Q: 塩化鉄(III) の 1 つの式単位には鉄原子が何個ありますか?
A: 三塩化鉄の 1 つの式単位には 1 つの鉄原子が含まれています。
Q: 塩化鉄(III) の式は何ですか?
A: 三塩化鉄の化学式は FeCl₃ です。
Q: 塩化鉄(III)中の鉄の質量パーセント組成は何ですか?
A: 三塩化鉄中の鉄の質量パーセント組成は約 34.8% です。
Q: 塩化鉄(III) の式は何ですか?
A: 三塩化鉄の化学式は FeCl₃ です。
Q: 塩化鉄(III) のモル質量は何ですか?
A: 三塩化鉄のモル質量は 162.204 g/mol です。
Q: 塩化鉄(III)はどうやって作るのですか?
A: 三塩化鉄は、鉄と塩素ガスを反応させるか、酸化鉄を塩酸に溶かすことによって作ることができます。
Q: 塩化鉄(III)は酸性ですか?
A: はい、三塩化鉄は酸性なので、溶液の pH を下げる可能性があります。
Q: 金属亜鉛と塩化鉄(III) の反応生成物は何ですか?
A: 金属亜鉛と三塩化鉄の反応により、塩化亜鉛と金属鉄が生成されます。
Q: 塩化鉄(III) は有毒ですか?
A: 三塩化鉄は人体に対して中程度の毒性があり、皮膚や目に炎症を引き起こす可能性があります。
Q: 塩化鉄(III) は環境に悪いですか?
A: 三塩化鉄は、水源を汚染し、水生生物に影響を与える可能性があるため、大量に放出されると環境に有害となる可能性があります。
Q: 塩化鉄(III) を除去するにはどうすればよいですか?
A: 三塩化鉄は、有害廃棄物処理に関する地域の規制に従って適切に廃棄する必要があります。アドバイスが必要な場合は、関係当局にお問い合わせください。
Q: 塩化鉄(III) のモル質量は何ですか?
A: 三塩化鉄のモル質量は 162.204 g/mol です。