Żelazian(VI) potasu

Żelazian(VI) potasu
Nazewnictwo
	Nomenklatura systematyczna (IUPAC)
addyt.	tetraoksydożelazian(2−) potasu
	Inne nazwy i oznaczenia
półsyst.	żelazian potasu
Stocka	żelazian(VI) potasu
	Ogólne informacje
Wzór sumaryczny	K; 2FeO; 4
Masa molowa	198,04 g/mol
Wygląd	purpurowe kryształki
	Identyfikacja
Numer CAS	13718-66-6
PubChem	53493006
SMILES
	[K]O[Fe-4](=O)(=O)O[K]
InChI
	InChI=1S/Fe.2K.4O/q-2;2*+1;;;;
	InChIKey
	BYYVYYRSUGUXKK-UHFFFAOYSA-N
Właściwości
Temperatura topnienia	powyżej 400 °C
Budowa
Układ krystalograficzny	tetrahedryczny
Moment dipolowy	0 D
Niebezpieczeństwa
	Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2020-05-12]
	Globalnie zharmonizowany system; klasyfikacji i oznakowania chemikaliów
	Na podstawie podanej karty charakterystyki
Niebezpieczeństwo
Zwroty H	H272
Zwroty P	P220
Temperatura zapłonu	niepalny
	Podobne związki
Inne aniony	dichromian potasu, nadmanganian potasu
	Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą; stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa)
	Multimedia w Wikimedia Commons

Żelazian(VI) potasu, żelazian potasu, K
2FeO
4 – nieorganiczny związek chemiczny, sól potasowa kwasu żelazowego (nieistniejącego w stanie wolnym). Ta fioletowa sól stanowi rzadki przypadek związku żelaza na VI stopniu utlenienia. Zwykle pierwiastek ten tworzy połączenia na stopniu utlenienia II lub III. Z uwagi na bardzo wysoki stopnień utlenienia żelaza anion FeO2−
4 jest silnym utleniaczem. Żelazian potasu znajduje zastosowanie w tzw. zielonej chemii, ponieważ produktami ubocznymi jego użycia są stosunkowo obojętne dla środowiska tlenki żelaza, a pozostałości samego związku szybko rozkładają się w wodzie^[2] (w odróżnieniu np. od dichromianów, które mogą pozostawać w środowisku dłużej i mają m.in. działanie kancerogenne). Duża nietrwałość w roztworach wodnych stanowi jednak poważny problem w próbach stosowania żelazianu potasu w laboratoriach oraz przemyśle. Nadto do niektórych procesów jego zdolności utleniające są zbyt duże.

Reakcje redoks i ich zastosowanie

W postaci suchego ciała stałego żelazian potasu jest stabilny. W wodzie ulega rozkładowi z wydzieleniem tlenu, proces znacząco przyspiesza w przypadku zakwaszenia. Roztwór o głębokiej, fioletowej barwie przypomina fizycznie i chemicznie roztwór nadmanganianu potasu (KMnO
4), lecz stanowi silniejszy utleniacz.

Wysoka zdolność utleniająca i biologiczne bezpieczeństwo stosowania sprawiły, że wykorzystuje się go np. w oczyszczaniu ścieków ze związków organicznych oraz biocydów. W syntezie organicznej bywa używany do utleniania alkoholi pierwszorzędowych^[3].

Zwraca uwagę możliwość jego wykorzystania jako materiału katodowego w bateriach^[4].

Budowa i synteza

Surowy roztwór wodny żelazianu potasu otrzymany przez ogrzewanie KNO
3 z pyłem żelaza i wyługowanie produktu

Związek jest izostrukturalny z takimi solami, jak K
2MnO
4, K
2CrO
4 i K
2SO
4. Sieć krystaliczna składa się z jonów potasowych oraz tetraedrycznych anionów FeO2−
4, przy czym odległość Fe−O wynosi 1,66 Å^[5].

Powstawanie fioletowego roztworu podczas ługowania pozostałości po spaleniu mieszaniny azotanu sodu (saletry chilijskiej) i pyłu żelaznego jako pierwszy opisał Georg Ernst Stahl. Później Edmond Frémy odkrył, że połączenie wodorotlenku potasu i tlenku żelaza(III) na powietrzu daje związek rozpuszczalny w wodzie o właściwościach podobnych do nadmanganianu potasu.

Obecnie w laboratorium wykorzystuje się głównie metodę otrzymywania żelazianu przez utlenianie alkalicznego roztworu jonów Fe3+
za pomocą podchlorynów^[6], np. NaClO.

Przypisy

↑ ^a ^b Żelazian(VI)potasu (nr 480010) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2020-05-12]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
↑ EgonE. Wiberg EgonE., NilsN. Wiberg NilsN., Arnold FrederickA.F. Holleman Arnold FrederickA.F., Inorganic Chemistry, San Diego: Academic Press, 2001, ISBN 0-12-352651-5, OCLC 48056955 .
↑ James R.J.R. Green James R.J.R., Potassium Ferrate, [w:] Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 2001, DOI: 10.1002/047084289x.rp212, ISBN 978-0-470-84289-8 (ang.).
↑ ‘Super-iron’ battery shows great potential, [w:] Dataweek [online], 26 stycznia 2000 [dostęp 2012-07-11] (ang.).
↑ M.L.M.L. Hoppe M.L.M.L., E.O.E.O. Schlemper E.O.E.O., R.K.R.K. Murmann R.K.R.K., Structure of dipotassium ferrate(VI), „Acta Crystallographica Section B”, 38 (8), 1982, s. 2237–2239, DOI: 10.1107/S0567740882008395 (ang.).
↑ J.M.J.M. Schreyer J.M.J.M. i inni, Potassium Ferrate(VI), [w:] Inorganic Syntheses, John C.J.C. Bailar (red.), t. 4, Wiley, 1953, s. 164–168, DOI: 10.1002/9780470132357.ch54, ISBN 978-0-470-13235-7 (ang.).

[SA-1] Żelazian(VI)potasu (nr 480010) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2020-05-12]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)

[2] EgonE. Wiberg EgonE., NilsN. Wiberg NilsN., Arnold FrederickA.F. Holleman Arnold FrederickA.F., Inorganic Chemistry, San Diego: Academic Press, 2001, ISBN 0-12-352651-5, OCLC 48056955 .

[3] James R.J.R. Green James R.J.R., Potassium Ferrate, [w:] Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 2001, DOI: 10.1002/047084289x.rp212, ISBN 978-0-470-84289-8 (ang.).

[4] ‘Super-iron’ battery shows great potential, [w:] Dataweek [online], 26 stycznia 2000 [dostęp 2012-07-11] (ang.).

[Hoppe1982-5] M.L.M.L. Hoppe M.L.M.L., E.O.E.O. Schlemper E.O.E.O., R.K.R.K. Murmann R.K.R.K., Structure of dipotassium ferrate(VI), „Acta Crystallographica Section B”, 38 (8), 1982, s. 2237–2239, DOI: 10.1107/S0567740882008395 (ang.).

[Schreyer-6] J.M.J.M. Schreyer J.M.J.M. i inni, Potassium Ferrate(VI), [w:] Inorganic Syntheses, John C.J.C. Bailar (red.), t. 4, Wiley, 1953, s. 164–168, DOI: 10.1002/9780470132357.ch54, ISBN 978-0-470-13235-7 (ang.).

[2]

[1]

[3]

[4]

[5]

[6]