Cloreto de ferro (III): estrutura, propriedades, produção, usos

Cloreto de ferro (III): estrutura, propriedades, produção, usos

O cloreto de ferro (III) é um composto inorgânico composto pelos elementos ferro (Fe) e cloro (Cl). Sua fórmula química é FeCl 3 . É um sólido cristalino cuja cor pode ser de laranja a marrom escuro.

O FeCl 3 se dissolve facilmente na água para formar soluções aquosas ácidas nas quais o aumento do pH pode tornar um óxido férrico sólido.

O cloreto de ferro (III) é usado para sedimentar as partículas que contaminam a água dos resíduos municipais ou industriais. Diz-se que permite a remoção de alguns parasitas e serve  para parar a perda de sangue de feridas em animais e para curá-las.

É usado para extrair cobre (II) de minerais de sulfeto de cobre. Também é usado em várias reações e análises químicas em laboratórios biológicos e químicos. Por exemplo, é usado para detectar compostos como fenóis em óleos extraídos de plantas. É utilizado em circuitos eletrônicos, curtimento de couro e fotografia.

Como o FeCl 3 é um composto ácido, é corrosivo para a pele e a mucosa. Respirar o pó deste composto deve ser evitado. Não deve ser descartado no meio ambiente.

Estrutura

Ferro (III) ou cloreto de FeCl 3 de cloreto férrico é um composto iónico e um composto de Fe 3+ de ião férrico e três Cl iões cloreto . O ferro está em seu estado de oxidação de +3 e cada cloro tem valência -1.

Nomenclatura

  • Cloreto de ferro (III)
  • Cloreto férrico
  • Tricloreto de ferro
  • Ferro Muriado

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino laranja a marrom escuro.

Peso molecular

FeCl 3 anidro = 162,2 g / mol

Ponto de fusão

FeCl 3 anidro = 304 ºC

Hexa-hidratado FeCl 3 • 6H 2 O = 37 ° C

Ponto de ebulição

FeCl 3 anidro = Aproximadamente 316 ºC

Hexa-hidratado FeCl 3 • 6H 2 O = 280-285 ° C

Densidade

FeCl 3 anidro = 2,90 g / cm 3 a 25 ° C

Solubilidade

Muito solúvel em água: 74,4 g / 100 g de água a 0 ° C; 535,7 g / 100 g de água a 100 ° C. Muito solúvel em acetona, etanol, éter e metanol. Fracamente solúvel em solventes não polares, como benzeno e hexano.

pH

Suas soluções aquosas são muito ácidas. Uma solução de 0,1 mol de FeCl 3 por litro de água tem um pH de 2,0.

Propriedades quimicas

Quando FeCl 3 é dissolvido em água, hidrolisa; isto é, ele se separa em seus íons Fe 3+ e 3 Cl . Fe 3+ forma o hexaacuohierro ião [Fe (H 2 O) 6 ] 3+ mas isso combina com o OH iões da água de formação de espécies mistas e protões de libertação H + .

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Por esse motivo, suas soluções são ácidas. Se o pH é aumentado, essas espécies formam um gel e, finalmente, um precipitado ou sólido de óxido férrico hidratado é formado Fe 2 O 3 • nH 2 O.

Os cristais de cloreto de ferro (III) são higroscópicos, ou seja, absorvem a água do ambiente. Quando molhado, é corrosivo para o alumínio e muitos metais.

As soluções aquosas de FeCl 3 são altamente ácidas e corrosivas para a maioria dos metais. Eles têm um leve cheiro de ácido clorídrico HCl. Quando aquecido até a decomposição, o FeCl 3 emite gases HCl altamente tóxicos.

Obtenção

O cloreto de ferro (III) é produzido por cloração direta de ferro por reação do cloro seco (Cl 2 ) com sucata (Fe) a 500-700 ° C.

A reação é realizada em um reator resistente a ácidos. O primeiro passo é a fundir a 600 ° C uma mistura de cloreto de ferro (III) (FeCl 3 ) e cloreto de potássio (KCl).

O ferro (Fe) de sucata é, em seguida, dissolvido na dita mistura fundida onde os reage com ferro FeCl 3 e é convertido para o cloreto ferroso (FeCl 2 ).

Fe + 2 FeCl 3 → 3 FeCl 2

Em seguida, os FeCl 2 reage com o cloro Cl 2 formando o FeCl 3 que sublima (que passa a partir do estado sólido para o gasoso directamente) e é recolhido em câmaras de condensação especiais.

2 FeCl 2 + Cl 2 → 2 FeCl 3

Sulfato ferroso FeSO 4 também pode ser feito reagir com cloro Cl 2 .

O hexa-hidrato de FeCl 3 • 6H 2 O pode ser obtido por evaporação de uma solução aquosa de íons Fe 3+ e Cl em banho de vapor.

Presença na natureza

O cloreto férrico ou cloreto de ferro (III) ocorre na natureza na forma de molissita mineral, encontrado na lava de fumarolas de vulcões ativos. Entre os vulcões onde pode ser encontrado está o Monte Vesúvio.

Formulários

No tratamento de águas residuais

O cloreto férrico é usado para tratar águas residuais municipais ou industriais através de sedimentação química.

Ele atua como um coagulante, favorecendo a união de várias partículas entre si, dessa forma são formados conglomerados ou partículas maiores que tendem a flocular ou assentar (diminuindo seu próprio peso até o fundo da água a ser tratada).

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Isso favorece a separação de sólidos da água e é livre de materiais indesejados.

Esse tipo de tratamento pode facilitar a remoção de parasitas, como protozoários, que são microorganismos formados por uma única célula, como amebas, que causam doenças.

Por esse motivo, o FeCl 3 também é usado para purificar a água.

Nos procedimentos de cicatrização veterinária

O cloreto de ferro (III) é usado para curar feridas em animais.

Serve como adstringente local (pode retrair tecidos e agir como anti-inflamatório e cicatrizante) e hemostático (para o sangramento ou a perda de sangue).

É usado em pó para interromper a perda de sangue ou quando o gado tem seus chifres cortados. Também é usado como uma solução para parar o sangramento quando as garras são cortadas ou as verrugas são removidas.

Também é usado para tratar faringite (inflamação da faringe) ou estomatite (inflamação da mucosa oral) e para aumentar a hemoglobina no sangue em algumas aves.

Na extração de metal

Ferro (III), cloreto férrico ou cloreto de FeCl 3 é usado para extrair cobre (II) a partir de minérios de cobre contendo sulfuretos do que o metal.

É um método oxidativo adequado para evitar a liberação de gás dióxido de enxofre tóxico (SO 2 ), uma vez que é gerado enxofre (S). Soluções com altas concentrações de FeCl 2 , FeCl 3 , CuCl 2 e outros cloretos metálicos são produzidas.

4 FeCl 3 + Cu 2 S ⇔ 4 FeCl 2 + 2 CuCl 2 + S ↓

Como reagente para laboratórios químicos e biológicos

Entre muitos de seus usos na química, serve para indicar a presença do grupo fenólico -OH (ou seja, grupo -OH ligado a um anel de benzeno).

O composto a ser analisado é dissolvido em etanol e algumas gotas de FeCl 3 solução são adicionados . Quando o composto possui um grupo -OH ligado a um anel de benzeno (ou seja, é um fenol), uma coloração verde azulada é formada.

Este teste permite analisar a presença de fenóis nos extratos vegetais.

Também é usado em testes para determinar a atividade antioxidante de certos óleos extraídos de vegetais.

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Outra de suas aplicações é que permite a preparação de outros compostos químicos. Também pode atuar como um agente oxidante, agente de cloro (adicione cloro) e condensador (para unir duas ou mais moléculas).

Também serve como catalisador ou acelerador de reações químicas orgânicas.

Em várias aplicações

O cloreto férrico é usado em circuitos eletrônicos impressos. Devido à coloração de suas várias formas hidratadas, serve como pigmento e é usado no curtimento de couro.

É um desinfetante. É usado para tratar doenças de pele e também é usado em fotografia.

Riscos

O pó de FeCl 3 é irritante para os olhos, nariz e boca. Se inalado, pode causar tosse ou falta de ar. É um composto corrosivo, portanto o contato prolongado com a pele e com os olhos ou mucosa pode causar vermelhidão e queimaduras.

Não é inflamável, mas quando aquecido a altas temperaturas produz gás HCl de cloreto de hidrogênio, que é tóxico e altamente corrosivo.

O FeCl 3 é prejudicial para os organismos aquáticos e terrestres. Se for acidentalmente jogado no meio ambiente, sua acidez deve ser neutralizada com compostos básicos.

Referências

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Categorias Química

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