Óxido de ferro (II): estrutura, nomenclatura, propriedades, usos

O óxido de ferro (II) , ou óxido de ferro, preto sólido inorgânico que é formado pela reacção de oxigénio (O 2 ) com ferro (Fe) para o estado de oxidação +2. Também é chamado de monóxido de ferro. Sua fórmula química é FeO.

É encontrado na natureza como o membro mineral wustita do grupo periclasa. Também é conhecido como wuestita, iosiderita ou iozita. Wustita é um mineral opaco, preto a marrom, embora sob luz refletida seja cinza. Possui brilho metálico.

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Óxido ferroso em pó ou óxido de ferro (II). FK1954 [Domínio público]. Fonte: Wikipedia Commons

O óxido de ferro (II) pode ser obtido por decomposição térmica a vácuo de oxalato de ferro (II), obtendo-se um pó preto pirofórico. Este pó diminui seu estado de divisão e se torna menos reativo quando aquecido a altas temperaturas.

Os cristais de óxido de ferro (II) só podem ser obtidos sob condições de equilíbrio de alta temperatura, resfriando rapidamente o sistema. Se a reação é realizada em temperaturas mais baixas, o FeO é instável e se torna ferro (Fe) e óxido de Fe 3 O 4 , pois o resfriamento lento favorece a desproporção.

Sendo pirofórico, é um material que apresenta risco de incêndio. Além disso, é perigoso se inalado em grandes quantidades e por muito tempo, pois pode causar doenças pulmonares.

O óxido de ferro (II) é usado como pigmento em cerâmicas, esmaltes, copos e cosméticos. Devido às suas propriedades magnéticas, é utilizado em medicina. Também é usado como antioxidante em alimentos embalados e, além disso, é usado em catálise de reações e em fórmulas de pesticidas.

Estrutura

O óxido de ferro (II) (FeO) tem, em teoria, a estrutura cúbica do sal de rocha, que tem quatro iões Fe 2+ e iões de 4 O 2 por cada célula unitária, e iões de Fe 2+ ocupam os locais octaédricos.

No entanto, a realidade é que se desvia significativamente da estrutura ideal de sal de rocha do FeO, pois é um arranjo defeituoso complexo.

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Alguns íons Fe 2+ são substituídos por íons Fe 3+ , portanto a estrutura cristalina sempre apresenta alguma deficiência de ferro. Por esse motivo, é considerado um sólido não estequiométrico. A fórmula que melhor descreve é ​​Fe 1-x O.

Por outro lado, o óxido de ferro hidratado (II) (FeO.nH 2 O) é um sólido verde cristalino.

Nomenclatura

Tem várias denominações:

– Óxido de ferro (II).

– Óxido ferroso.

– Monóxido de ferro.

Wustita.

Wuestita.

Iosiderita.

Iozita.

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino.

Dureza de Mohs

5-5,5.

Peso molecular

71,84 g / mol.

Ponto de fusão

1368 ° C.

Densidade

5,7 g / cm 3

Solubilidade

Praticamente insolúvel em água e álcalis. Rapidamente solúvel em ácidos. Insolúvel em álcool.

Índice de refração

2.23

Outras propriedades

– Oxida facilmente no ar. Sob certas condições, o ar inflama-se espontaneamente. É por isso que se diz ser pirofórico.

– É uma base forte e absorve dióxido de carbono rapidamente.

– O mineral natural wustita é altamente magnético. No entanto, abaixo de -75 ° C FeO é antiferromagnético.

– O wustita se comporta como um semicondutor.

– As propriedades magnéticas e a condutividade elétrica, bem como sua estrutura, dependem de seu histórico térmico e das pressões a que foram submetidos.

Riscos

– A inalação de poeira ou vapores do óxido de ferro (II) é considerada perigosa, pois pode causar irritação no nariz e na garganta e afetar os pulmões.

– Níveis altos de exposição ao pó de FeO podem levar a uma condição chamada febre por fumaça de metal, uma doença de exposição ocupacional que causa sintomas semelhantes aos da gripe.

– A exposição contínua a altos níveis de FeO pode ter efeitos mais graves, incluindo uma doença conhecida como siderose. Esta é uma inflamação dos pulmões que é acompanhada por sintomas semelhantes à pneumonia.

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Usos

Em cerâmica

Durante muito tempo, o FeO tem sido usado como pigmento em misturas cerâmicas.

Na fabricação de vidro

Devido à sua cor verde, o óxido ferroso hidratado (FeO.nH 2 O) se destaca na fabricação de vidro verde com características de absorção de calor. Este tipo de vidro é usado em edifícios, carros, garrafas de vinho e outras aplicações.

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Garrafas de vidro verde Vinitagangurde [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]. Fonte: Wikipedia Commons

Na indústria siderúrgica

O FeO é usado como matéria-prima na fabricação de aço. É importante sublinhar que nesta aplicação a atividade do FeO deve ser controlada, porque, se for em excesso, pode afetar adversamente o processo, especialmente pode aumentar a oxidação do alumínio. Para evitar isso, geralmente é adicionado carboneto de alumínio ou cálcio à fase de escória.

Na catálise de reações químicas

É usado como catalisador em um grande número de operações industriais e químicas. Nas preparações catalíticas, destacam-se os utilizados na síntese de NH 3 e metano.

Em pesticidas

É usado em fórmulas para controle doméstico de insetos.

Na indústria cosmética

É utilizado em produtos de limpeza, regeneradores e cremes para cuidados pessoais.

Como agente de coloração ou pigmento em cosméticos, é usado para cobrir imperfeições da superfície da pele. Por ser insolúvel em água, quando utilizado, permanece na forma de cristais ou partículas e permite maior revestimento.

Sendo um pigmento mineral, é mais resistente à luz do que os corantes orgânicos. Os pigmentos minerais são mais opacos, mas menos brilhantes. O óxido de ferro hidratado (II) oferece excelente estabilidade e está entre os pigmentos minerais mais usados ​​na maquiagem.

Em medicina

Neste campo, as nanopartículas magnéticas de FeO são amplamente utilizadas. Por exemplo, a orientação de drogas farmacêuticas e técnicas como a seleção de células aproveitam a atração de partículas magnéticas para altas densidades de fluxo magnético. Isso se aplica ao tratamento do câncer.

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Na preservação de alimentos

FeO atua como um antioxidante em embalagens de alimentos. É adicionado como pó fino em um saco ou etiqueta anexada à embalagem, separada do produto. Desta forma, é liberado a uma velocidade controlada.

Para a sua capacidade de reagir facilmente com o oxigénio, que actua como um agente de captura de O 2 , reduzindo a concentração deste no interior da embalagem em que o comestível é.

Assim, a degradação oxidativa dos alimentos é retardada, aumentando sua duração. É especialmente usado na preservação de carnes.

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Embalagem de carne em um supermercado. Usuário: Mattes [CC BY-SA (//commons.wikimedia.org/wiki/File:Meat_packages_in_a_Roman_supermarket.jpg)]. Fonte: Wikipedia Commons

Outros usos

A indústria cosmética usa o FeO para criar pigmentos nos esmaltes.

Referências

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