فيري أوكسالات البوتاسيوم

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

فيري أوكسالات البوتاسيوم، المعروف أيضًا باسم ثلاثي أوكسالاتوفرات البوتاسيوم أو ثلاثي (أوكسالاتو) فيرات البوتاسيوم (III) [ 3 ] ، هو مركب كيميائي صيغته الكيميائية K3 [ Fe ( C2O4 ) 3 ] . يوجد غالبًا على شكل ثلاثي الهيدرات K3 [ Fe(C2O4 ) 3 ] · 3H2O . كلا المركبين بلوريان، ولهما لون أخضر ليموني . [ 4 ]

المركب عبارة عن ملح يتكون من أنيونات فيريوكسالات، [Fe(C₂O₄)₃]³⁻، وكاتيونات البوتاسيوم K⁺ . الأنيون عبارة عن معقد أوكسالات فلز انتقالي يتكون من ذرة حديد في حالة الأكسدة +3 وثلاثة روابط ثنائية السن من نوع أوكسالات C₂O²⁻₄ . البوتاسيوم هو أيون معاكس ، يوازن الشحنة -3 للمعقد . في المحلول ، يتفكك الملح ليعطي أنيون فيريوكسالات، [ Fe(C₂O₄ ) ₃ ] ³⁻ ، الذي يظهر بلون أخضر فلوري. يتوفر الملح في صورة لا مائية [ 3 ] وكذلك في صورة ثلاثية الهيدرات [ 5 ] .

إن أيون الفيريوكسالات مستقر تمامًا في الظلام، ولكنه يتحلل بفعل الضوء والإشعاع الكهرومغناطيسي عالي الطاقة .

بناء

تمت دراسة بنية الملح الثلاثي الهيدرات والملح اللامائي على نطاق واسع. [ 5 ] جميع أطوال روابط Fe–O الستة قريبة من 2.0 أنغستروم، مما يشير إلى أن المركب ذو دوران مغزلي عالٍ ؛ إذ أن المركب ذو الدوران المغزلي المنخفض سيُظهر تشوهات يان-تيلر . أملاح الأمونيوم وأملاح الصوديوم-البوتاسيوم المختلطة متماثلة الشكل ، وكذلك المركبات ذات الصلة مع Al³⁺ و Cr³⁺ و V³⁺ .

يُظهر مُركّب فيريوكسالات خاصية الكيرالية الحلزونية ، إذ يُمكنه تكوين شكلين هندسيين غير قابلين للتطابق. ووفقًا لاتفاقية الاتحاد الدولي للكيمياء البحتة والتطبيقية (IUPAC)، يُرمز للمُتَصاوِغ ذي المحور اللولبي الأيسر بالرمز اليوناني Λ (لامدا). أما صورته المرآوية ذات المحور اللولبي الأيمن فتُرمز لها بالرمز اليوناني Δ (دلتا). [ 6 ]

تحضير

يمكن تصنيع المركب عن طريق التفاعل بين كبريتات الحديد (III) وأكسالات الباريوم وأكسالات البوتاسيوم : [ 4 ]

Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3 BaC 2 O 4 + 3 K 2 C 2 O 4 → 2 K 3 [ Fe(C 2 O 4 ) 3 ] + 3 BaSO 4

كما هو موضح في المرجع أعلاه، يُخلط كبريتات الحديد الثلاثي، وأكسالات الباريوم، وأكسالات البوتاسيوم في الماء ويُهضم لعدة ساعات في حمام مائي. بعد ذلك، تحل أيونات الأكسالات من أكسالات الباريوم محل أيونات الكبريتات في المحلول، فتُزال على شكل كبريتات الباريوم (BaSO₄ ) ، والتي يمكن ترشيحها ثم بلورة المادة النقية.

الاستخدامات

القياس الضوئي والقياس الإشعاعي

شكّل اكتشاف التحلل الضوئي الفعال لأيون الفيريوكسالات علامة فارقة في الكيمياء الضوئية وعلم قياس الإشعاع . وقد وُجد أن ملح البوتاسيوم أكثر حساسية بأكثر من 1000 مرة من أوكسالات اليورانيل ، المركب الذي كان يُستخدم سابقًا لهذه الأغراض. [ 7 ] [ 8 ]

تعليم الكيمياء

يُعدّ تركيب وتحلل فيري أوكسالات البوتاسيوم بالحرارة تمرينًا شائعًا لطلاب المدارس الثانوية والكليات والجامعات، لأنه يتضمن كيمياء معقدات المعادن الانتقالية، والكيمياء الضوئية التي يمكن ملاحظتها بالعين المجردة، والتحليل الحراري الوزني . [ 9 ]

المخططات

قبل التوافر الواسع للطابعات النفاثة للحبر والطابعات الليزرية العريضة ، كانت الرسومات الهندسية كبيرة الحجم تُعاد إنتاجها بشكل شائع باستخدام طريقة الطباعة الزرقاء .

كانت تلك عملية تصوير بسيطة تعتمد على التلامس، أنتجت نسخة "سلبية" بيضاء على خلفية زرقاء من الرسم الأصلي - أي مخططًا . وتعتمد هذه العملية على التحلل الضوئي لمركب الحديد الثلاثي الذي يتحول إلى شكل غير قابل للذوبان من الحديد الثنائي في المناطق المعرضة للضوء من الورقة.

يتكون المركب المستخدم في الطباعة الزرقاء بشكل أساسي من سترات الحديديك الأمونيوم ، ولكن يُستخدم أيضًا فيري أوكسالات البوتاسيوم. [ 10 ] [ 11 ]

ردود الفعل

التخفيض الضوئي

أيون الفيريوكسالات حساس للضوء وللإشعاع الكهرومغناطيسي عالي الطاقة، بما في ذلك الأشعة السينية وأشعة غاما . يؤدي امتصاص الفوتون إلى تحلل أيون أوكسالات واحد إلى ثاني أكسيد الكربون (CO₂ ) واختزال ذرة الحديد الثلاثي (III) إلى حديد ثنائي (II). [ ٧ ] تُستخدم هذه الخاصية الحساسة للضوء في قياس الإشعاع الكيميائي ، وهو قياس التدفق الضوئي، وفي إعداد المخططات . شكل تفاعل الأكسدة والاختزال المحفز بالضوء هذا أساسًا لبعض عمليات التصوير الفوتوغرافي. إلا أنه نظرًا لضعف حساسيته وتوفر التصوير الرقمي المتقدم، أصبحت هذه العمليات قديمة.

التحلل الحراري

يفقد ثلاثي الهيدرات جزيئات الماء الثلاثة عند درجة حرارة 113  درجة مئوية. [ 1 ]

عند درجة حرارة 296  درجة مئوية، يتحلل الملح اللامائي إلى مركب الحديد (II) بوتاسيوم فيرو أوكسالات ، وأكسالات البوتاسيوم، وثاني أكسيد الكربون : [ 1 ]

2 K 3 [ Fe(C 2 O 4 ) 3 ] → 2 K 2 [ Fe(C 2 O 4 ) 2 ] + K 2 C 2 O 4 + 2 CO 2

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 J. Ladriere (1992): "دراسة موسباور حول التحلل الحراري للبوتاسيوم تريس (أوكسالاتو) فيرات (III) ثلاثي هيدرات وبيس (أوكسالاتو) فيرات (II) ثنائي الهيدرات". التفاعلات الفائقة الدقة ، المجلد 70، العدد 1، الصفحات 1095-1098. دوى : 10.1007/BF02397520
  2. ^ “ورقة بيانات السلامة – ثلاثي أوكسالاتوفيرات البوتاسيوم (ثالثًا) ثلاثي الهيدرات” (PDF) . كومبي-blocks.com .
  3. 1 2 أ. ساريثا، ب. راجو، م. راماتشاري، ب. راغافايا، وك. أ. حسين (2012) "تخليق وبنية بلورية وتوصيف ثلاثي (أوكسالاتو) حديد البوتاسيوم اللامائي ثلاثي الأبعاد الكيرالي"، فيزيكا ب: المادة المكثفة ، المجلد 407، العدد 21، الصفحات 4208-4213. doi : 10.1016/j.physb.2012.07.005
  4. 1 2 بايلار الابن، جون سي؛ جونز، إلدون إم. (2007) [1939]. أملاح التريوكسالاتو (تريوكسالاتو ألومينيات، تريوكسالاتو فيريات، تريوكسالاتو كرومات، وتريوكسالاتو كوبالتيات) . التخليق غير العضوي . المجلد 1. الصفحات 35-38 . doi : 10.1002/9780470132326.ch13 . ISBN   9780470132326.
  5. 1 2 جانك، بيتر سي. (2005). “التفاعلات فوق الجزيئية في التركيب البلوري للأشعة السينية للبوتاسيوم تريس (أكسالاتو) فيرات (III) ثلاثي الهيدرات”. جيه كورد. الكيمياء . 58 (4): 355-361 . دوى : 10.1080/00958970512331334250 . S2CID 216142329 . 
  6. ↑ غرينوود، نورمان ن.؛ إيرنشو، آلان (1997). كيمياء العناصر ( الطبعة الثانية). باتروورث-هاينمان. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN  978-0-08-037941-8.
  7. 1 2 هاتشارد، سي جي؛ باركر، سي إيه (1956). "مقياس إشعاع كيميائي حساس جديد. الجزء الثاني: فيري أوكسالات البوتاسيوم كمقياس إشعاع كيميائي قياسي". وقائع الجمعية الملكية في لندن . 235 (1203): 518-36 . Bibcode : 1956RSPSA.235..518H . doi : 10.1098/rspa.1956.0102 . S2CID 98652159 . 
  8. ↑ بوزدنياكوف، إيفان ب.؛ كيل، أوكسانا ف.؛ بليوسنين، فيكتور ف.؛ غريفين، فياتشيسلاف ب.؛ بازين، نيكولاي م. (2008). "رؤية جديدة في الكيمياء الضوئية لفيريوكسالات". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 112 (36): 8316-8322 . Bibcode : 2008JPCA..112.8316P . doi : 10.1021/jp8040583 . PMID 18707071 . 
  9. ↑ جون أولمستيد (1984): "تحضير وتحليل ثلاثي هيدرات ثلاثي (أكسالاتو) حديد (III) البوتاسيوم: تجربة في الكيمياء العامة". مجلة التعليم الكيميائي ، المجلد 61، العدد 12، الصفحة 1098. doi : 10.1021/ed061p1098
  10. ↑ بابلو أليخاندرو فيوريتو وأندريه سارتو بولو (2015): "نهج جديد للتصوير السيانوتيبي باستخدام ثلاثي (أوكسالاتو) فيرات (III): تجربة متكاملة". مجلة التعليم الكيميائي ، المجلد 92، العدد 10، الصفحات 1721-1724. doi : 10.1021/ed500809n
  11. ↑ مايك وير (2014): سيانوميكون - تاريخ وعلم وفن الطباعة الزرقاء: الطباعة الفوتوغرافية باللون الأزرق البروسي . وثيقة إلكترونية على الموقع www.academia.edu، منشورة بواسطة www.mikeware.co.uk، تم الاطلاع عليها بتاريخ 29-03-2019.