Сульфат железа(II)

Сульфа́т желе́за(II), желе́зо(II) серноки́слое — неорганическое соединение, железная соль серной кислоты с формулой FeSO₄. Нелетуч, не имеет запаха. Безводное вещество бесцветное, непрозрачное, очень гигроскопичное. Кристаллогидраты — гигроскопичные прозрачные кристаллы светлого голубовато-зелёного, тетрагидрат FeSO₄·4Н₂О зелёного цвета (), моногидрат FeSO₄·Н₂О бесцветный (). Вкус сильно-вяжущий железистый (металлический). На воздухе постепенно выветриваются (теряют кристаллизационную воду). Сульфат железа(II) хорошо растворим в воде (26,3 г при 20 °С). Из водных растворов кристаллизуется голубовато-зелёный гептагидрат FeSO₄·7Н₂О, который носит тривиальное название железный купоро́с. Токсичность железного купороса сравнительно низкая.

Сульфат железа​(II)​
Общие
Систематическое наименование	Железа​(II)​ тетраоксосульфат
Традиционные названия	Железный купорос
Хим. формула	FeSO4
Рац. формула	FeSO4
Физические свойства
Состояние	кристаллическое
Молярная масса	151,932 (безв.) г/моль
Плотность	1,898 г/см³
Твёрдость	2^[]
Термические свойства
Температура
• разложения	выше 680^[]
Мол. теплоёмк.	100,6 Дж/(моль·К)
Энтальпия
•	−928,4 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	26,3 г/100 мл при 20 °C, 55,3 г/100 мл при 63,7 °C
Классификация
Рег. номер CAS	7720-78-7
PubChem	24393
Рег. номер EINECS	231-753-5
SMILES	S(=O)(=O)([O-])[O-].[Fe+2]
InChI	InChI=1S/Fe.H2O4S/c;1-5(2,3)4/h;(H2,1,2,3,4)/q+2;/p-2 BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L
RTECS	NO8500000
ChEBI	75832
ChemSpider	22804
Безопасность
ЛД50	237 мг/кг
Токсичность	среднетоксичен
NFPA 704	0 2 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Сульфат железа(II) гептагидрат

Применяется в текстильной промышленности, в сельском хозяйстве как фунгицид, для приготовления минеральных (красок).

Природный аналог — минерал ; в природе встречается в кристаллах (моноклинной сингонии), зелёно-жёлтого цвета, в виде примазок или натёков.

Свойства

Сульфат двухвалентного железа выделяется при температурах от 1,82 °C до 56,8 °C из водных растворов в виде сине-зелёных кристаллов кристаллогидрата FeSO₄·7H₂О, который называется в технике железным купоросом. Выраженный зелёный цвет свидетельствует о загрязнении ионами Fe³⁺. При перекристаллизации из 55% раствора серной кислоты, кристаллизуется FeSO₄·4H₂О. В 100 г воды растворяется 26,6 г безводного FeSO₄ при 20 °C и 54,4 г при 56 °C.

Сульфат железа(II) является мягким восстанавливающим агентом. Так, сульфат железа(II) и его водные растворы под действием кислорода воздуха постепенно окисляются, переходя в (сульфат железа(III)) и (гидроксид железа(III)):

${\displaystyle {\ce {12 FeSO4{}+ 3 O2{}+ 6 H2O -> 4 Fe2(SO4)3{}+ 4 Fe(OH)3 v}}}$

Добавление даже небольшого количества кислоты сильно замедляет этот процесс.

Также, он может восстанавливать азотную кислоту до (оксида азота(II)), хлор до хлоридов, (тетрахлораураты(III)) до золота:

${\displaystyle {\ce {6FeSO4 + 2H2SO4 + 2HNO3 -> 3Fe2(SO4)3 + 2NO ^ + 4H2O}}}$

${\displaystyle {\ce {6FeSO4 + 3Cl2 -> 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3}}}$

${\displaystyle {\ce {3FeSO4 + [AuCl4]^- -> 2Au + Fe2(SO4)3 + FeCl3 + Cl^-}}}$

При нагревании свыше 480 °C разлагается на (оксид железа(III)), (оксид серы(VI)) и оксид серы(IV):

${\displaystyle {\ce {2FeSO4 ->[t] Fe2O3 + SO2 ^ + SO3 ^}}}$

Ввиду того, что оксид железа(III) является катализатором, создающем равновесие в реакции разложения высшего оксида серы, продукты реакции также могут содержать кислород:

${\displaystyle {\ce {4FeSO4 ->[Fe2O3, t] 2Fe2O3 + 4SO2 + O2}}}$

Легко сокристаллизуется с (сульфатом аммония), образуя двойную соль, называемую (солью Мора), которая устойчива на воздухе:

${\displaystyle {\ce {FeSO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O -> FeSO4*(NH4)2SO4*6H2O v}}}$

Получение

Железный купорос можно приготовить действием разбавленной серной кислоты на железный лом, обрезки кровельного железа и т. д. В промышленности его получают как побочный продукт при травлении железных листов, проволоки, удалении (окалины) и др. разбавленной H₂SO₄.

${\displaystyle {\ce {Fe{}+ H2SO4 -> FeSO4 + H2 ^}}}$

${\displaystyle {\ce {FeO + H2SO4 -> FeSO4 + H2O}}}$

Другой способ — окислительный обжиг (пирита):

${\displaystyle {\ce {FeS2{}+ 3 O2 -> FeSO4{}+ SO2}}}$

В промышленности получают как побочный продукт производства оксида титана из ильменита.

В лабораторных условиях может быть получен вышеуказанными методами и вытеснением (менее активных металлов) из их сульфатов:

${\displaystyle {\ce {CuSO4 + Fe -> FeSO4 + Cu}}}$

Применение

Применяют в производстве чернил, в красильном деле (для окраски шерсти в чёрный цвет), для консервирования дерева.

В медицине используется в качестве лекарственного средства для лечения и профилактики (железодефицитной анемии). В России зарегистрирован под торговыми марками «Гемофер пролонгатум», «Тардиферон», а также «Сорбифер Дурулес» и «Ферроплекс» (в двух последних в качестве антиоксиданта добавляется аскорбиновая кислота).

В сельском хозяйстве применяется для опрыскивания садовых деревьев.

Используется в (ферросульфатном методе) химической дозиметрии.

Сульфат железа(II) часто используется как донор ионов железа(II) при приготовлении (реактива Фентона).

Примечания

1. CRC Handbook of Chemistry and Physics / D. R. Lide (Ed.). — 90th edition. — CRC Press; Taylor and Francis, 2009. — 2828 p. — .
2. beta-static.fishersci.com/content/dam/fishersci/en_US/documents/programs/education/regulatory-documents/sds/chemicals/chemicals-f/S25325A.pdf
3. Сульфат железа(II) — Выращивание кристаллов  (рус.). ru.crystalls.info. Дата обращения: 27 марта 2024.

Ссылки

• Железный или зелёный купорос // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Железный купорос // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.