Фероїн (також відомий як трис(1,10-фенантролін)залізо(II)) – хімічна сполука з формулою [Fe(o-phen)3]SO4, де o-phen – це скорочення орто-фенантроліну для 1,10-Фенантроліну, бідентатного ліганда. Термін «фероїн» вживають у широкому значенні, включаючи солі з іншими аніонами, наприклад, хлоридами. Фероїн є одним із багатьох .
Структура Багато солей [Fe(o-phen)3]2+ були охарактеризовані за допомогою рентгенівської кристалографії. Структури [Fe(o-phen)3]2+ та [Fe(o-phen)3]3+ майже ідентичні, що узгоджується з тим, що обидва комплекси є низькоспіновими. Ці катіони мають октаедричну будову з групою симетрії D3. Відстані Fe–N становлять 197,3 пм.
Отримання та хімічні властивості Сульфат фероїну можна отримати шляхом додавання 1,10-фенантроліну до розчиненого у воді сульфату заліза(II):
Окиснення цього комплексу зі стану Fe(II) до Fe(III), що супроводжується швидким та оборотним перенесенням лише одного електрона, робить його корисним окисно-відновним індикатором у водних розчинах:
Додавання сульфатної кислоти до водного розчину [Fe(phen)3]2+ спричиняє його гідроліз та утворення нейтральної [phenH]HSO4:
Додавання ціаніду до водного розчину призводить до осадження .
Окисно-відновний індикатор o-Фенантролін Fe(II) (окисно-відновний індикатор) E0= +1.06 В Відновлений ↔ Окислений Ця координаційна сполука використовується як індикатор в аналітичній хімії. Активним компонентом є іон [Fe(o-phen)3]2+, який виступає як хромофор, що може бути окиснений до похідного заліза(III) — [Fe(o-phen)3]3+. Потенціал цього окисно-відновного переходу становить +1,06 В у 1 M H2SO4. Фероїн є популярним окисно-відновним індикатором для візуалізації осцилюючих реакцій Бєлоусова — Жаботинського.
Фероїн є придатним для використання як окисно-відновний індикатор, оскільки зміна кольору є оборотною, дуже чіткою та швидкою, а розчин фероїну залишається стабільним при температурах до 60 °C. Він є основним індикатором, що застосовується в цериметрії.
Нітрофероїн, комплекс заліза(II) з 5-нітро-1,10-фенантроліном, має потенціал переходу +1,25 В. Він стабільніший за фероїн, проте при титруванні іонами Ce4+ у сульфатній кислоті він потребує значного надлишку титранта. Водночас він є корисним для титрування в розчинах хлорної або нітратної кислот, де окисно-відновний потенціал церію є вищим.
Окисно-відновний потенціал залізо-фенантролінового комплексу можна змінювати в діапазоні від +0,84 В до +1,10 В, регулюючи положення та кількість метильних груп у ядрі фенантроліну.
Пряме УФ-видиме спектрофотометричне визначення Fe2+ В аналітичній хімії червоне забарвлення, характерне для відновленої форми фероїну, колись використовували для прямого визначення за допомогою УФ-видимої спектрофотометрії. Максимум поглинання комплексу заліза(II) з o-фенантроліном припадає на 511 нм. Однак не слід плутати фероїн з іншим спорідненим N-лігандом, який називається ферозин (мононатрієва сіль 3-(2-піридил)-5,6-дифеніл-1,2,4-триазин-p,p′-дисульфонової кислоти). Ферозин був спеціально синтезований у 1970-х роках як дешевший реагент для автоматизованого хімічного аналізу. Ферозин реагує з , утворюючи відносно стабільний комплекс пурпурового кольору з максимумом поглинання на 562 нм. Метод із використанням ферозину дозволяє визначати співвідношення форм Fe(II)/Fe(III) у природних прісних або морських водах на субмікромолярному рівні.
У 2021 році Сміт та співавтори переглянули кінетику утворення та стабільність комплексів заліза(II) з фероїном та ферозином. Вони виявили, що хоча кінетика зв’язування o-фенантроліном є дуже швидкою, кінетика комплексоутворення із ферозином залежить від концентрації ліганда. Надлишкова концентрація ліганда забезпечує стабільнішу оптичну густину, тоді як утворення комплексів Fe(II) не залежить від pH.
Примітки