Ferroin

Ferroin
The structure of the [Fe(o-phen)3]2+ complex cation in ferroin
Identifierare
3D-modell ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.035.145 Edit this at Wikidata
UNII
  • InChI=1S/3C12H8N2.Fe.H2O4S/c3*1-3-9-5-6-10-4-2-8-14-12(10)11(9)13-7-1;;1-5 (2,3)4/h3*1-8H;;(H2,1,2,3,4)/q;;;+2;/p-2  check Y
    Nyckel: CIWXFRVOSDNDJZ-UHFFFAOYSA-L  check Y
  • InChI=1/3C12H8N2.Fe.H2O4S/c3*1-3-9-5-6-10-4-2-8-14-12(10)11(9)13-7-1;;1-5 (2,3)4/h3*1-8H;;(H2,1,2,3,4)/q;;;+2;/p-2
    Nyckel: CIWXFRVOSDNDJZ-NUQVWONBAU
  • [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O.n3c2c1ncccc1ccc2ccc3.n3c2c1ncccc1ccc2ccc3.n1c3c(ccc1)ccc2cccnc23
Egenskaper
C36H24FeN62 + _ _ _ _ _
Molar massa 596,27 g/mol
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
check  Y ( vad är check☒ Y N ?)

Ferroin är den kemiska föreningen med formeln [Fe( o -phen) 3 ]SO4 , där o -phen är en förkortning för 1,10- fenantrolin , en bidentat ligand. Termen "ferroin" används löst och inkluderar salter av andra anjoner såsom klorid.

Redox-indikator

Phenanthroline Fe(II) ( Redox-indikator )
0 E = 1,06 V
Nedsatt. ↔ Oxiderat

Denna koordinationsförening används som en indikator inom analytisk kemi . Den aktiva ingrediensen är [Fe( o -phen) 3 ] 2+ -jonen, som är en kromofor som kan oxideras till ferriderivatet [Fe( o -phen) 3 ] 3+ . Potentialen för denna redoxförändring är +1,06 volt i 1 MH 2 SO 4 . Det är en populär redoxindikator för att visualisera oscillerande Belousov-Zhabotinsky-reaktioner .

Ferroin är lämpligt som redoxindikator, eftersom färgförändringen är reversibel, mycket uttalad och snabb, och ferroinlösningen är stabil upp till 60 °C. Det är huvudindikatorn som används inom cerimetri .

Nitroferroin , komplexet av järn(II) med 5-nitro-1,10-fenantrolin, har en övergångspotential på +1,25 volt. Det är mer stabilt än ferroin, men i svavelsyra med Ce 4+ -jon krävs ett betydande överskott av titranten. Det är dock användbart för titrering i perklorsyra eller salpetersyralösning , där ceriumredoxpotentialen är högre.

Redoxpotentialen för järn-fenantrolinkomplexet kan varieras mellan +0,84 V och +1,10 V genom att justera positionen och antalet metylgrupper på fenantrolinkärnan.

Förberedelse

Ferroinsulfat kan framställas genom att kombinera fenantrolin till järnsulfat i vatten.

3 phen + Fe 2+ → [Fe(phen) 3 ] 2+

Järnet är lågt spinn och oktaedriskt med D 3 symmetri. Den intensiva färgen på detta järnkomplex uppstår från en metall-till-ligand-laddningsöverföringsövergång.

Reaktionskinetik

När svavelsyra (H 2 SO 4 ) tillsätts till en lösning av [Fe(phen) 3 ] 2+ får det järnkomplexet att sönderdelas enligt beskrivningen av följande reaktion:

[Fe(phen) 3 ] 2+ (aq) + 3 H3O + ( l) → Fe2 + (aq) + 3 phenH + ( aq) + 3 H2O ( l)

Tack vare ferroins höga molära absorptionsförmåga (ett mått på hur mycket molekylen interagerar med ljus), kan denna nedbrytning observeras genom att mäta lösningens absorbans över tid.

Nedbrytningshastigheten är första ordningen i [Fe(phen) 3 ] 2+ och nollte ordningen i 3 H 3 O + . Det betyder att skattelagen är:

Minska ferroin över tiden = k [Ferroin]

där k är reaktionskonstanten och [Ferroin] är koncentrationen av ferroin. [H 3 O + ] syns inte i taxelagen. Koncentrationen av ferroin minskar med tiden med exponentiellt sönderfall.

  1. ^ Sattar, Simeen (2011). "Ett enhetligt kinetik- och jämviktsexperiment: hastighetslag, aktiveringsenergi och jämviktskonstant för dissociationen av ferroin". Journal of Chemical Education . 88 (4): 457–460. Bibcode : 2011JChEd..88..457S . doi : 10.1021/ed100797s .
  2. ^   Harris, DC (1995). Kvantitativ kemisk analys (4:e upplagan). New York, NY: WH Freeman. ISBN 978-0-7167-2508-4 .
  3. ^ a b c   Handbok om fysik och kemi av sällsynta jordar . Elsevier. 2006. s. 289–. ISBN 978-0-08-046672-9 .
Hämtad från " https://sv.wikipedia.org/w/index.php?title=Ferroin&oldid=1139296477 "