高鐵酸鹽

高铁酸盐中的高铁酸根是一种无机阴离子，化学式[FeO4]2-。它对光敏感，使得化合物和溶解有它的溶液呈淡紫色。其为已知最强的对水稳定的氧化物质之一。尽管它被归为弱碱，高铁酸盐浓溶液仍具有腐蚀性，且会烧伤皮肤，只能在高pH环境中稳定存在。

高鐵酸鹽
IUPAC名
Ferrate(VI)
系统名
Tetraoxoironbis(olate)
别名 高铁酸盐(2-)
识别
PubChem 25000034
ChemSpider 21865127
ChEBI 30992
SMILES
InChI
性质
化学式 FeO42-
摩尔质量 119.843 g mol-1 g·mol⁻¹
精确质量 119.914600621 g mol-1
若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。

命名法

ferrate通常指代高铁酸根，尽管它可以指其它含铁阴离子，其中有许多比[FeO4]2-的盐更为常见。这包括有强烈还原性的四羰基铁酸二钠Na2[Fe(CO)4]和三价铁络合物四氯合铁酸根[FeCl4]-。铁的含氧阴离子铁(V)酸根[FeO4]3-和铁(IV)酸根[FeO4]4-也同样存在，但对它们的研究较少。这些也称为高铁酸根。[1]

合成

高铁酸盐可在碱性条件用强氧化剂在水溶液中氧化铁，或加热固态的铁屑和粉状硝酸钾的混合物而形成。[2]

例如，在碱性溶液中加热氢氧化铁与次氯酸钠制备高铁酸盐：[3]

2 Fe(OH)
3 + 3 OCl−
 + 4 OH−
 → 2 [FeO
4]2−
 + 5 H
2O + 3 Cl−

通常让阴离子以钡盐的形式沉淀出来，形成高铁酸钡。[3]

性质

高铁酸根阴离子不稳定，在中性[2]或酸性pH环境中会分解为三价铁：[3]

[FeO
4]2−
 + 3 -
e + 8 H+
 ⇌ Fe3+
 + 4 H
2O

还原过程中间体中铁的氧化态有+5和+4[4]。这些阴离子甚至比高铁酸根更活泼[5]。碱性条件下高铁酸根更稳定，pH为8或9时能存在约8至9小时[5]。

高铁酸盐的水溶液较稀时为粉红色，较浓时为深红或紫色在较高浓[4][6]。与高锰酸盐相比，高铁酸盐是更强的氧化剂[7]，可以将三价铬氧化成重铬酸盐[8]，或将氨氧化成氮分子[9]。

高铁酸盐是优秀的消毒剂，能移除并杀死病毒。[10]

高铁酸根离子有两个不成对电子，因此具有顺磁性。其为四面体形分子构型。[4]

参见

参考
  1. Graham Hill; John Holman. 5th. Nelson Thornes. 2000: 202. ISBN 0-17-448276-0.
  2. R. K. Sharma. . Discovery Publishing House. 2007: 124–125. ISBN 81-8356-223-X.
  3. Gary Wulfsberg. . University Science Books. 1991: 142–143. ISBN 0-935702-66-0.
  4. Egon Wiberg; Nils Wiberg; Arnold Frederick Holleman. . Academic Press. 2001: 1457–1458. ISBN 0-12-352651-5.
  5. Gary M. Brittenham. Raymond J. Bergeron , 编. . CRC Press. 1994: 37–38. ISBN 0-8493-8679-9.
  6. John Daintith (编). 5th. Oxford University Press. 2004: 235. ISBN 0-19-860918-3.
  7. Kenneth Malcolm Mackay; Rosemary Ann Mackay; W. Henderson. 6th. CRC Press. 2002: 334–335. ISBN 0-7487-6420-8.
  8. Amit Arora. . Discovery Publishing House. 2005: 691–692. ISBN 81-8356-013-X.
  9. Karlis Svanks. (PDF). Water Resources Center, Ohio State University: 3. June 1976 [2010-05-04].
  10. Stanley E. Manahan. 8th. CRC Press. 2005: 234. ISBN 1-56670-633-5.
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