Hidróxido de ferro (III): estrutura, propriedades e usos

O hidróxido de ferro (III) é um composto químico formado pela combinação do ferro com íons de hidróxido. Sua estrutura molecular é composta por íons de ferro trivalente (Fe3+) e íons de hidróxido (OH-), formando um sólido cristalino de cor marrom-avermelhada. Este composto possui propriedades magnéticas e é insolúvel em água.

O hidróxido de ferro (III) é amplamente utilizado em diversas aplicações industriais, como na produção de pigmentos para tintas, corantes, catalisadores, e na fabricação de produtos farmacêuticos e cosméticos. Além disso, é também empregado como agente de tratamento de águas residuais e como aditivo em fertilizantes. Sua versatilidade e propriedades únicas fazem do hidróxido de ferro (III) um composto químico fundamental em diversos setores da indústria.

Benefícios e aplicações do hidróxido de ferro 3 na indústria e na medicina.

O hidróxido de ferro (III) é um composto químico amplamente utilizado na indústria e na medicina devido às suas diversas aplicações e benefícios. Também conhecido como óxido férrico, esse composto possui uma estrutura molecular que o torna útil em diferentes áreas.

Na indústria, o hidróxido de ferro (III) é utilizado como pigmento em tintas, vernizes e plásticos, devido à sua cor vermelha característica. Além disso, é utilizado na fabricação de ímãs de alta resistência e em catalisadores para reações químicas. Sua versatilidade e estabilidade o tornam um componente essencial em diversos processos industriais.

Na medicina, o hidróxido de ferro (III) é utilizado como agente terapêutico para tratar casos de intoxicação por metais pesados, como o chumbo. Sua capacidade de se ligar a esses metais e formar compostos insolúveis facilita a remoção do organismo. Além disso, o composto também é utilizado em suplementos de ferro para tratar casos de anemia, auxiliando na reposição desse mineral essencial para o organismo.

Em resumo, o hidróxido de ferro (III) é um composto químico com uma ampla gama de aplicações na indústria e na medicina, devido às suas propriedades únicas e benefícios para a saúde e o meio ambiente.

Significado do ferro III: suas propriedades, usos e características químicas em detalhes.

O ferro III é uma forma de ferro que possui um estado de oxidação de +3. Suas propriedades incluem uma coloração característica de marrom-avermelhado, alto ponto de fusão e boa condutividade elétrica e térmica. É um metal de transição que apresenta uma configuração eletrônica típica de metais de transição.

As características químicas do ferro III incluem sua capacidade de formar compostos com diferentes elementos, como oxigênio, formando assim o Hidróxido de ferro III. Este composto possui uma estrutura cristalina e é insolúvel em água, o que o torna útil em diversas aplicações.

O Hidróxido de ferro III possui propriedades únicas, como sua capacidade de adsorver metais pesados em soluções aquosas, tornando-o um agente de purificação de água eficaz. Além disso, é utilizado na fabricação de pigmentos, na produção de medicamentos e em processos industriais, como na fabricação de catalisadores.

Em resumo, o ferro III é um elemento químico com propriedades únicas e versáteis, que desempenha um papel fundamental em diversas áreas da ciência e da indústria. Seus compostos, como o Hidróxido de ferro III, são essenciais para várias aplicações e contribuem para o desenvolvimento de novas tecnologias e produtos.

Formação do hidróxido de ferro II: processo de transformação do ferro em meio aquoso.

A formação do hidróxido de ferro II ocorre quando o ferro metálico reage com água ou água oxigenada. O ferro sofre oxidação, liberando elétrons e formando íons ferro II. Esses íons reagem com íons hidróxido presentes na solução aquosa, resultando na formação do hidróxido de ferro II, também conhecido como Fe(OH)2.

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Este composto é uma substância sólida de cor esverdeada, insolúvel em água e possui características magnéticas. Suas propriedades químicas e físicas tornam o hidróxido de ferro II útil em diversas aplicações industriais e laboratoriais. Por exemplo, ele pode ser utilizado como agente redutor em reações químicas ou como pigmento em tintas e corantes.

Em contraste, o hidróxido de ferro III é formado a partir da oxidação do ferro III em meio aquoso. Este composto possui uma estrutura cristalina hexagonal e é de cor marrom-avermelhada. Suas propriedades magnéticas são mais fracas do que as do hidróxido de ferro II, tornando-o menos utilizado em aplicações magnéticas.

Em resumo, tanto o hidróxido de ferro II quanto o hidróxido de ferro III possuem propriedades distintas e são empregados em diferentes contextos. Compreender a formação e as características desses compostos é essencial para entender seus usos e aplicações na indústria e na pesquisa científica.

Em que situação ocorre a formação de hidróxido de ferro?

O hidróxido de ferro (III) é uma substância que pode ser formada em diversas situações, principalmente quando há a reação entre íons de ferro e íons de hidróxido. Esta reação pode ocorrer em processos de oxidação do ferro, como a exposição do metal ao oxigênio e à umidade, resultando na formação do composto conhecido como hidróxido de ferro.

Além disso, o hidróxido de ferro também pode ser formado em processos industriais, como na produção de pigmentos e na fabricação de tintas e vernizes. Nesses casos, a reação entre íons de ferro e íons de hidróxido é controlada e otimizada para obter as propriedades desejadas do composto.

Em resumo, a formação de hidróxido de ferro ocorre em situações onde há a interação entre íons de ferro e íons de hidróxido, seja em processos naturais de oxidação do ferro ou em processos industriais de produção de materiais que utilizam esse composto.

Hidróxido de ferro (III): estrutura, propriedades e usos

O hidróxido de ferro (III) é um composto inorgânico cuja fórmula é estritamente Fe (OH) 3 , em que a proporção de Fe 3+ e OH é 3: 1. No entanto, a química do ferro pode ficar bastante complicada; para que esse sólido não seja composto apenas dos íons mencionados.

De fato, Fe (OH) 3 contém ânion O 2- ; portanto, é um óxido de ferro mono-hidrato de hidróxido de: FeOOH · H 2 O. Se o número de átomos em adição ao último composto á que coincidir com o Fe (OH) 3 . Ambas as fórmulas são válidas para se referir a este hidróxido de metal.

Hidróxido de ferro (III): estrutura, propriedades e usos 1

Hidróxido de ferro (III) em uma lagoa de sapos. Fonte: Clint Budd (https://www.flickr.com/photos/ 58827557 @ N06 / 13016864125)

Nos laboratórios de ensino ou pesquisa em química, o Fe (OH) 3 é observado como um precipitado marrom alaranjado; semelhante ao sedimento da imagem superior. Quando essa areia enferrujada e gelatinosa sofre aquecimento, libera excesso de água, tornando sua coloração laranja-amarelada (pigmento amarelo 42).

Este pigmento amarelo 42 é o mesmo FeOOH · H 2 O sem a presença adicional de água coordenada para Fe 3+ . Quando desidratado, é transformado em FeOOH, que pode existir na forma de diferentes polimorfos (goethita, akaganeíta, lepidocrocite, feroxihita, entre outros).

A bernalita mineral, por outro lado, exibe cristais verdes da composição base de Fe (OH) 3 · nH 2 O; fonte mineralógica deste hidróxido.

Estrutura do hidróxido de ferro (III)

As estruturas cristalinas de óxidos e hidróxidos de ferro são um pouco complicadas. Mas, de um ponto de vista simples, pode ser considerado como repetições ordenadas de unidades octaédricas de FeO 6 . Assim, essas octaedra ferro-oxigênio são entrelaçadas através de seus cantos (Fe-O-Fe) ou de suas faces, estabelecendo todos os tipos de cadeias poliméricas.

Se essas cadeias parecem ordenadas no espaço, diz-se que o sólido é cristalino; caso contrário, é amorfo. Esse fator, juntamente com a maneira como as octaedras são unidas, determina a estabilidade energética do cristal e, portanto, suas cores.

Por exemplo, os cristais ortorrômbicos da bernalita, Fe (OH) 3 · nH 2 O, são de cor esverdeada, porque seus octaedros de FeO 6 se unem apenas pelos cantos; ao contrário de outros hidróxidos de ferro, que parecem avermelhados, amarelos ou marrons, dependendo do grau de hidratação.

Deve-se notar que o oxigênio FeO 6 vem de OH ou O 2- ; A descrição exata corresponde aos resultados da análise cristalográfica. Embora não seja tratada como tal, a natureza da ligação Fe-O é iônica com um certo caráter covalente; que para outros metais de transição se torna ainda mais covalente, como na prata.

Propriedades

Enquanto o Fe (OH) 3 é um sólido que é facilmente reconhecido quando sais de ferro são adicionados a um meio alcalino, suas propriedades não são totalmente esclarecidas.

Sabe-se, no entanto, que é responsável por modificar as propriedades organolépticas (sabor e cor, principalmente) da água potável; que é muito insolúvel em água (K sp = 2,7910-39 ); e também que sua massa molar e densidade são 106.867 g / mol e 4.25 g / mL.

Este hidróxido (como seus derivados) não pode ter um ponto de fusão ou ebulição definido porque, quando aquecido, libera vapor de água, tornando-se sua forma anidra de FeOOH (juntamente com todos os seus polimorfos). Portanto, se o aquecimento é continuado, que derrete a FeOOH e não FeOOH · H 2 O.

Para estudar ainda mais suas propriedades, seria necessário submeter o pigmento amarelo 42 a numerosos estudos; mas é mais do que provável que, no processo, mude de avermelhado para vermelho, indicativo da formação de FeOOH; ou, pelo contrário, é dissolvido no complexo Fe (OH) 6 3+ (meio ácido) ou no ânion Fe (OH) 4 (meio muito básico).

Usos

Absorvente

Na seção anterior, foi mencionado que o Fe (OH) 3 é muito insolúvel em água e pode até precipitar a um pH próximo de 4,5 (se não houver espécies químicas que interfiram). Ao precipitar, ele pode arrastar (co-precipitar) algumas impurezas do ambiente que são prejudiciais à saúde; por exemplo, sais de cromo ou arsênico (Cr 3+ , Cr 6+ e As 3+ , As 5+ ).

Então, esse hidróxido permite ocluir esses metais e outros mais pesados, atuando como absorvente.

A técnica consiste não tanto na precipitação do Fe (OH) 3 (alcalinização do meio), mas é adicionada diretamente à água ou ao solo contaminado, usando pós ou grãos adquiridos comercialmente.

Utilizações terapêuticas

O ferro é um elemento essencial para o corpo humano. A anemia é uma das doenças mais importantes devido à sua deficiência. Por esse motivo, é sempre uma questão de pesquisa conceber alternativas diferentes para incorporar esse metal em nossa dieta, para que não sejam gerados efeitos colaterais.

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Um dos suplementos à base de Fe (OH) 3 é baseado em seu complexo com poliimaltosa (ferro polimaltoso), que apresenta menor grau de interação com os alimentos em comparação com o FeSO 4 ; isto é, mais ferro está disponível biologicamente para o organismo e não é coordenado com outras matrizes ou sólidos.

O outro suplemento é composto por nanopartículas de Fe (OH) 3 suspensas em um meio constituído principalmente por adipatos e tartaratos (e outros sais orgânicos). Isso provou ser menos tóxico que o FeSO 4 , além de aumentar a hemoglobina, não se acumula na mucosa intestinal e promove o crescimento de micróbios benéficos.

Pigmento

O pigmento amarelo 42 é usado em tintas e cosméticos e, como tal, não representa um risco potencial à saúde; a menos que seja ingerido por acidente.

Bateria de ferro

Embora o Fe (OH) 3 não seja formalmente usado neste aplicativo , ele poderia servir como material de partida para o FeOOH; composto com o qual é fabricado um dos eletrodos de uma bateria simples e barata de ferro, que também funciona em pH neutro.

As reações de meia célula para esta bateria são expressas abaixo com as seguintes equações químicas:

½ Fé ⇋ ½ Fé 2+ + e

Fe III OOH + e + 3H + ⇋ Fe 2+ + 2H 2 O

O ânodo se torna um eletrodo de ferro, que libera um elétron que posteriormente, após atravessar o circuito externo, entra no cátodo; eletrodo feito de FeOOH, reduzindo para Fe 2+ . O meio eletrolítico para esta bateria é composto de sais solúveis de Fe 2+ .

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