Sulfato de ferro (II) - Iron(II) sulfate

Sulfato de ferro (II)
Fórmula esquelética de sulfato de ferro (II)
Sulfato de ferro (II) quando dissolvido em água
Estrutura do sulfato de ferro (II) heptahidratado
Amostra de sulfato de ferro (II) heptahidratado
Nomes
Nome IUPAC
Sulfato de ferro (II)
Outros nomes
Sulfato de ferro (II); Sulfato ferroso, Vitríolo verde, Vitríolo de ferro, Copperas, Melanterita, Szomolnokita
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.028.867 Edite isso no Wikidata
Número EC
Número RTECS
UNII
Número ONU 3077
  • InChI = 1S / Fe.H2O4S / c; 1-5 (2,3) 4 / h; (H2,1,2,3,4) / q + 2; / p-2 VerificaY
    Chave: BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L VerificaY
  • anidro: InChI = 1 / Fe.H2O4S / c; 1-5 (2,3) 4 / h; (H2,1,2,3,4) / q + 2; / p-2
    Chave: BAUYGSIQEAFULO-NUQVWONBAS
  • anidro: [O-] S (= O) (= O) [O -]. [Fe + 2]
Propriedades
FeSO 4
Massa molar 151,91 g / mol (anidro)
169,93 g / mol (monohidrato)
241,99 g / mol (pentahidrato)
260,00 g / mol (hexa-hidratado)
278,02 g / mol (heptahidratado)
Aparência Cristais brancos (anidros) Cristais
branco-amarelos (monohidrato)
Cristais azul-esverdeados (heptahidratado)
Odor Inodoro
Densidade 3,65 g / cm 3 (anidro)
3 g / cm 3 (monohidrato)
2,15 g / cm 3 (pentahidrato)
1,934 g / cm 3 (hexa-hidratado)
1,895 g / cm 3 (heptahidratado)
Ponto de fusão 680 ° C (1.256 ° F; 953 K)
(anidro) se decompõe a
300 ° C (572 ° F; 573 K)
(monohidrato) se decompõe a
60-64 ° C (140-147 ° F; 333-337 K)
(hepta-hidratado) decompõe-se
Monohidrato:
44,69 g / 100 mL (77 ° C)
35,97 g / 100 mL (90,1 ° C)
Heptahidrato:
15,65 g / 100 mL (0 ° C)
20,5 g / 100 mL (10 ° C)
29,51 g / 100 mL ( 25 ° C)
39,89 g / 100 mL (40,1 ° C)
51,35 g / 100 mL (54 ° C)
Solubilidade Insignificante em álcool
Solubilidade em etilenoglicol 6,4 g / 100 g (20 ° C)
Pressão de vapor 1,95 kPa (hepta-hidratado)
1,24 × 10 −2  cm 3 / mol (anidro)
1,05 × 10 −2  cm 3 / mol (monohidrato)
1,12 × 10 −2  cm 3 / mol (heptahidratado)
+10 200 × 10 −6  cm 3 / mol
1,591 (mono-hidrato)
1,526-1,528 (21 ° C, tetra-hidrato)
1,513-1,515 (penta-hidrato)
1,468 (hexa-hidrato)
1,471 (hepta-hidratado)
Estrutura
Ortorrômbico , oP24 (anidro)
Monoclínico , mS36 (mono-hidratado)
Monoclínico, mP72 (tetra-hidrato)
Triclínico , aP42 (penta-hidratado)
Monoclínico, mS192 (hexahidrato)
Monoclínico, mP108 (hepta-hidratado)
Pnma, No. 62 (anidro)
C2 / c, No. 15 (monohidrato, hexahidrato)
P2 1 / n, No. 14 (tetrahidrato)
P 1 , No. 2 (pentahidratado)
P2 1 / c, No. 14 (hepta-hidratado )
2 / m 2 / m 2 / m (anidro)
2 / m (monohidrato, tetrahidrato, hexahidrato, heptahidrato)
1 (pentahidrato)
a  = 8,704 (2) Å, b  = 6,801 (3) Å, c  = 4,786 (8) Å (293 K, anidro)
α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 °
Octaédrico (Fe 2+ )
Termoquímica
100,6 J / mol · K (anidro)
394,5 J / mol · K (heptahidratado)
107,5 J / mol · K (anidro)
409,1 J / mol · K (heptahidratado)
Entalpia de
formação
padrãof H 298 )
-928,4 kJ / mol (anidro)
-3016 kJ / mol (heptahidratado)
−820,8 kJ / mol (anidro)
−2512 kJ / mol (heptahidratado)
Farmacologia
B03AA07 ( OMS )
Perigos
Pictogramas GHS GHS07: Nocivo
Palavra-sinal GHS Aviso
H302 , H315 , H319
P305 + 351 + 338
NFPA 704 (diamante de fogo)
1
0
0
Dose ou concentração letal (LD, LC):
LD 50 ( dose mediana )
237 mg / kg (rato, oral)
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA):
REL (recomendado)
TWA 1 mg / m 3
Compostos relacionados
Outros cátions
Sulfato de cobalto (II) Sulfato de
cobre (II) Sulfato de
manganês (II) Sulfato de
níquel (II)
Compostos relacionados
Sulfato de ferro (III)
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

Sulfato de ferro (II) ( inglês britânico : sulfato de ferro (II) ) ou sulfato ferroso denota uma gama de sais com a fórmula Fe SO 4 · x H 2 O. Estes compostos existem mais comumente como o hidrato de hepta ( x  = 7), mas são conhecidos por vários valores de x . A forma hidratada é usada clinicamente para tratar a deficiência de ferro e também para aplicações industriais. Conhecido desde a antiguidade como cobre e vitríolo verde (vitríolo é um nome arcaico para sulfato ), o heptaidrato azul-esverdeado ( hidrato com 7 moléculas de água) é a forma mais comum desse material. Todos os sulfatos de ferro (II) se dissolvem na água para dar o mesmo complexo aquático [Fe (H 2 O) 6 ] 2+ , que tem geometria molecular octaédrica e é paramagnético . O nome copperas data dos tempos em que o sulfato de cobre (II) era conhecido como cobre azul e, talvez em analogia, sulfato de ferro (II) e zinco eram conhecidos respectivamente como cobre verde e branco.

Ele está na Lista de Medicamentos Essenciais da Organização Mundial de Saúde , os medicamentos mais seguros e eficazes necessários em um sistema de saúde . Em 2018, era o 94º medicamento mais prescrito nos Estados Unidos, com mais de 8  milhões de prescrições.

Usos

Industrialmente, o sulfato ferroso é usado principalmente como um precursor de outros compostos de ferro. É um agente redutor e, como tal, útil para a redução do cromato no cimento para compostos de Cr (III) menos tóxicos. Historicamente, o sulfato ferroso foi usado na indústria têxtil durante séculos como um fixador de corantes . É usado historicamente para enegrecer couro e como constituinte da tinta de galha de ferro . A preparação do ácido sulfúrico ('óleo de vitríolo') pela destilação do vitríolo verde (sulfato de ferro (II)) é conhecida há pelo menos 700 anos.

Uso médico

Crescimento da planta

O sulfato de ferro (II) é vendido como sulfato ferroso, um corretivo do solo para reduzir o pH de um solo altamente alcalino para que as plantas possam acessar os nutrientes do solo.

Na horticultura , é usado no tratamento da clorose de ferro . Embora não seja de ação tão rápida quanto o EDTA férrico , seus efeitos são mais duradouros. Pode ser misturado com composto e escavado no solo para criar um depósito que pode durar anos. Ele também é usado como um condicionador de grama e matador de musgo.

Pigmento e artesanato

O sulfato ferroso pode ser usado para tingir o concreto e alguns calcários e arenitos com uma cor amarelada de ferrugem.

Os marceneiros usam soluções de sulfato ferroso para colorir a madeira de bordo com um tom prateado.

O vitríolo verde também é um reagente útil na identificação de cogumelos.

Usos históricos

O sulfato ferroso foi usado na fabricação de tintas , principalmente a tinta de galha de ferro , que foi usada desde a Idade Média até o final do século XVIII. Testes químicos feitos nas letras de Laquis ( c.  588–586 aC ) mostraram a possível presença de ferro. Pensa-se que galhas de carvalho e cobre podem ter sido usadas para fazer a tinta dessas letras. Também é usado no tingimento de como mordente . Harewood , material usado em marchetaria e parquete desde o século XVII, também é feito com sulfato ferroso.

Dois métodos diferentes para a aplicação direta de corante índigo foram desenvolvidos na Inglaterra no século 18 e permaneceram em uso até o século 19. Um deles, conhecido como azul da China , envolvia sulfato de ferro (II). Depois de imprimir uma forma insolúvel de índigo no tecido, o índigo foi reduzido a leuco- índigo em uma seqüência de banhos de sulfato ferroso (com reoxidação para índigo no ar entre as imersões). O processo do azul da china pode fazer desenhos nítidos, mas não pode produzir os tons escuros de outros métodos.

Na segunda metade da década de 1850, o sulfato ferroso foi usado como revelador fotográfico para imagens do processo de colódio .

Hidratos

O sulfato de ferro (II) pode ser encontrado em vários estados de hidratação , e várias dessas formas existem na natureza.

  • FeSO 4 · H 2 O (mineral: szomolnokita , relativamente raro)
  • FeSO 4 · 4H 2 O (mineral: rozenita , branco, relativamente comum, pode ser produto da desidratação da melanterita)
  • FeSO 4 · 5H 2 O (mineral: siderotil , relativamente raro)
  • FeSO 4 · 6H 2 O (mineral: ferrohexaidrita , relativamente raro)
  • FeSO 4 · 7H 2 O (mineral: melanterita , azul esverdeado, relativamente comum)
Sulfato de ferro anidro (II)

O tetrahidrato é estabilizado quando a temperatura das soluções aquosas atinge 56,6 ° C (133,9 ° F). A 64,8 ° C (148,6 ° F), essas soluções formam tanto o tetra-hidrato como o mono-hidrato.

As formas minerais são encontradas em zonas de oxidação de camadas de minério contendo ferro, por exemplo, pirita , marcassita , calcopirita , etc. Eles também são encontrados em ambientes relacionados, como locais de incêndio de carvão. Muitos desidratam rapidamente e às vezes oxidam. Numerosos outros sulfatos portadores de Fe (II) mais complexos (básicos, hidratados e / ou contendo cátions adicionais) existem em tais ambientes, com copiapite sendo um exemplo comum.

Produção e reações

No acabamento do aço antes do chapeamento ou revestimento, a chapa ou barra de aço é passada por banhos de decapagem de ácido sulfúrico. Este tratamento produz grandes quantidades de sulfato de ferro (II) como subproduto.

Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2

Outra fonte de grandes quantidades resulta da produção de dióxido de titânio a partir da ilmenita por meio do processo de sulfato.

O sulfato ferroso também é preparado comercialmente por oxidação da pirita :

2 FeS 2 + 7 O 2 + 2 H 2 O → 2 FeSO 4 + 2 H 2 SO 4

Pode ser produzido pelo deslocamento de metais menos reativos que o Ferro a partir de soluções de seu sulfato: CuSO 4 + Fe → FeSO 4 + Cu

Reações

Após a dissolução em água, os sulfatos ferrosos formam o complexo aquoso metálico [Fe (H 2 O) 6 ] 2+ , que é um íon paramagnético quase incolor .

No aquecimento, o sulfato de ferro (II) primeiro perde sua água de cristalização e os cristais verdes originais são convertidos em um sólido anidro branco. Quando ainda mais aquecido, o material anidro libera dióxido de enxofre , deixando um óxido de ferro (III) marrom-avermelhado. A decomposição do sulfato de ferro (II) começa a cerca de 680 ° C (1.256 ° F).

2 FeSO 4 → Fe 2 O 3 + 2 SO 2 + O 2

Como outros sais de ferro (II), o sulfato de ferro (II) é um agente redutor. Por exemplo, reduz o ácido nítrico a monóxido de nitrogênio e o cloro a cloreto :

6 FeSO 4 + 3 H 2 SO 4 + 2 HNO 3 → 3 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 4 H 2 O + 2 NO
6 FeSO 4 + 3 Cl 2 → 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2 FeCl 3

Seu poder redutor suave é valioso na síntese orgânica. É usado como o componente catalisador de ferro do reagente de Fenton .

Sulfato de ferro (II) fora de uma fábrica de dióxido de titânio em Kaanaa, Pori , Finlândia.

Veja também

Referências

links externos

  • "Sulfato ferroso" . Portal de informações sobre medicamentos . Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA.