염화 철(II)
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1. 개요
염화 철(II)는 강철 생산 폐기물을 염산으로 처리하거나 철과 염화 수소의 반응으로 생성되는 화합물이다. 다양한 리간드와 착물을 형성하며, 실험실에서 철 착물을 합성하는 데 사용된다. 상업적 응용 분야는 제한적이지만, 폐수 처리의 응집 및 응집제로 사용되며, 다양한 안료 및 자성 안료의 전구체로 활용된다. 자연 상태에서는 로렌사이트라는 광물 형태로 발견된다.
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| 염화 철(II) - [화학 물질]에 관한 문서 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
 | |
| |
| |
| |
| IUPAC 명칭 | 염화 철(II) 이염화 철 |
| 다른 이름 | 염화 제1철 로퀴나이트 |
| 식별 정보 | |
| ChemSpider ID | 22866 |
| UNII | S3Y25PHP1W |
| InChI | 1/2ClH.Fe/h2*1H;/q;;+2/p-2 |
| InChIKey | NMCUIPGRVMDVDB-NUQVWONBAL |
| ChEBI | 30812 |
| SMILES | Cl[Fe]Cl (무수물) |
| SMILES 설명 | Cl[Fe-4](Cl)([OH2+])([OH2+])([OH2+])[OH2+] (사수화물) |
| 표준 InChI | 1S/2ClH.Fe/h2*1H;/q;;+2/p-2 |
| 표준 InChIKey | NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L |
| CAS 등록번호 | 7758-94-3 |
| CAS 등록번호 설명 | 16399-77-2 (이수화물), 13478-10-9 (사수화물) |
| PubChem | 24458 |
| RTECS | NO5400000 |
| EINECS | 231-843-4 |
| 성질 | |
| 화학식 | FeCl2 |
| 몰 질량 | 126.751 g/mol (무수물), 198.8102 g/mol (사수화물) |
| 외형 | 황갈색 고체 (무수물) 옅은 녹색 고체 (이수화물/사수화물) |
| 밀도 | 3.16 g/cm3 (무수물) 2.39 g/cm3 (이수화물) 1.93 g/cm3 (사수화물) |
| 용해도 (THF) | 용해됨 |
| 물에 대한 용해도 | 64.4 g/100 mL (10 °C), 68.5 g/100 mL (20 °C), 105.7 g/100 mL (100 °C) |
| 녹는점 | 677 °C (무수물), 120 °C (이수화물), 105 °C (사수화물) |
| 끓는점 | 1023 °C (무수물) |
| LogP | −0.15 |
| 자기 감수율 | +·10−6 cm3/mol |
| 구조 | |
| 배위 | 철에서 팔면체 |
| 결정 구조 | 단사정계 |
| 약리학 | |
| ATC 코드 | B03AA05 |
| 위험성 | |
| NFPA 704 | 건강: 3 화재: 0 반응성: 0 기타: |
| 인화점 | 해당 없음 |
| 허용 노출 농도 (REL) | TWA 1 mg/m3 |
| 관련 화합물 | |
| 다른 음이온 | 플루오린화 철(II) 브로민화 철(II) 아이오딘화 철(II) |
| 다른 양이온 | 염화 코발트(II) 염화 망가니즈(II) 염화 구리(II) |
2. 생성
염화 철(II)는 철과 염화 수소의 반응으로 얻어진다. 이것은 할로겐화 금속의 전형적인 제조법이다.[3]
:Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
2. 1. 수화물 생성
강철 생산 폐기물을 염산으로 처리하면 염화 철(II) 수화물이 생성된다. 이러한 용액은 특히 염산이 완전히 소모되지 않은 경우 "폐산" 또는 "피클액"으로 불린다.[3]:Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
이수화물(FeCl2(H2O)2)은 농축된 염산에서 결정화된다.[7] 이 이수화물은 배위 고분자이다. 각 Fe 중심은 4개의 이중 가교 염화물 리간드에 배위된다. 팔면체는 서로 마주보는 한 쌍의 아쿠오 리간드에 의해 완성된다.[8]
2. 2. 무수 염화 철(II) 생성
염화 철(II)은 철 가루를 염산의 메탄올 용액에 첨가하여 제조한다. 이 반응으로 이염화물의 메탄올 용매화물이 생성되며, 이를 진공 상태에서 약 160°C로 가열하면 무수 FeCl2로 변환된다.[4] 이 반응의 순 반응식은 다음과 같다.: Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2
FeBr2와 FeI2도 비슷한 방법으로 제조할 수 있다.
무수 염화 철(II)은 FeCl3를 클로로벤젠으로 환원시켜서도 만들 수 있다.[5]
:2 FeCl3 + C6H5Cl → 2 FeCl2 + C6H4Cl2 + HCl
페로센 제조 시, 염화 철(II)는 FeCl3와 철 가루를 테트라하이드로푸란 (THF)에서 불균등화 반응을 통해 ''in situ''에서 생성된다.[6]
3. 반응
염화 철(II)과 수화물은 많은 리간드와 착물을 형성한다. 예를 들어, 수화물의 용액은 2당량의 [(C2H5)4N]Cl와 반응하여 염 [(C2H5)4N]2[FeCl4]를 생성한다.[10]
무수 염화 철(II) (FeCl2)은 테트라하이드로푸란(THF)에 용해되며,[2] 유기금속 합성에 사용되는 표준 전구체이다. 염화 철(II)은 NHC 착물을 교차 결합 반응에 대해 현장에서 생성하는 데 사용된다.[11]
4. 응용
황산 제일철과 염화철(III)과 달리, 염화 철(II)는 상업적 응용 분야가 거의 없다. 실험실에서 철 착물을 합성하는 용도 외에도, 염화 철(II)는 특히 크로뮴산 이온 또는 황화물을 포함하는 폐기물에 대해 폐수 처리에서 응집 및 응집제로 사용된다.[12] 폐수 처리 과정에서 냄새 제어에도 사용된다. 다양한 등급의 적철석을 만들어 다양한 안료에 사용할 수 있는 전구체로 사용된다. 자성 안료인 수화된 산화 철(III)의 전구체이다.[3] 염화 철(II)(FeCl2)는 유기 합성에서 시약으로 사용되기도 한다.[13]
5. 자연 발생
로렌사이트(Lawrencite) (Lawrencite|로렌사이트영어)는 (Fe,Ni)Cl의 화학식을 가지며, 자연 상태에서 발견되는 물질이다. 주로 운석에서 발견되는 광물(드물지만)이다.[14] 이수화물의 자연 형태는 로쿠나이트(Rokühnite|로쿠나이트영어)로, 매우 희귀한 광물이다.[15] 관련 광물로는 더 복잡한 (특히 염기성 또는 수화된) 히빙게이트(Hibbingite), 드로니노이트(Droninoite) 및 쿨리기나이트(Kuliginite)가 있다.
참조
[1]
간행물
PGCH|0346
[2]
논문
New polynuclear compounds of iron(II) chloride with oxygen donor ligands Part I. Fe4Cl8(THF)6: synthesis and a single crystal X-ray structure determination
[3]
서적
Iron Compounds
Wiley-VCH, Wienheim
[4]
서적
Inorganic Syntheses
[5]
서적
Inorganic Syntheses
[6]
서적
Ferrocene
[7]
서적
Inorganic Syntheses
[8]
논문
Crystal structures of manganese(II) and iron(II) chloride dihydrate
[9]
서적
Inorganic Syntheses
[10]
서적
Inorganic Syntheses
[11]
논문
Cross-Coupling of Alkenyl/Aryl Carboxylates with Grignard Reagents via Fe-Catalyzed C-O Bond Activation
[12]
논문
The Use of Ferrous Chloride to Control Dissolved Sulfides in Interceptor Sewers
[13]
백과사전
[14]
웹사이트
Lawrencite
https://www.mindat.o[...]
[15]
웹사이트
Rokühnite
https://www.mindat.o[...]
[16]
문서
現在この呼称の使用は推奨されない
[17]
백과사전
塩化鉄
平凡社
[18]
서적
Inorganic Synthesis
[19]
서적
Inorganic Synthesis
[20]
논문
J. Am. Chem. Soc.
[21]
간행물
PGCH|0346
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