Óxido-hidróxido de ferro (III) - Iron(III) oxide-hydroxide

Óxido-hidróxido de ferro (III)
Amostras de monohidrato de óxido-hidróxido de ferro (III) em um frasco e uma colher
Nomes
Nome IUPAC
Óxido-hidróxido de ferro (III)
Outros nomes
Ácido férrico
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.039.754 Edite isso no Wikidata
Número EC
Malha Goethite
  • InChI = 1S / Fe.H2O.O / h; 1H2; / q + 1 ;; / p-1 VerificaY
    Chave: AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M VerificaY
  • O = [Fe] O
Propriedades
FeO (OH)
Aparência Cristais vívidos, laranja escuro, opacos
Odor inodoro
Densidade 4,25 g / cm 3
insolúvel em pH 7
2,79 × 10 −39 para Fe (OH) 3
Perigos
NFPA 704 (diamante de fogo)
1
0
0
Farmacologia
B03AB04 ( OMS )
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

Óxido-hidróxido de ferro (III) ou oxihidróxido férrico é o composto químico de ferro , oxigênio e hidrogênio com fórmula FeO (OH) .

O composto é frequentemente encontrado como um de seus hidratos , FeO (OH) · n H
2O [ferrugem]. O monohidrato FeO (OH) · H
2O (CAS 51274-00-1 , CI 77492) é frequentemente referido como hidróxido de ferro (III) Fe (OH)
3, Óxido hidratado de ferro , óxido de ferro amarelo , ou o Pigmento Amarelo 42 .

Ocorrências naturais

O hidróxido férrico anidro ocorre na natureza como o mineral extremamente raro bernalita , Fe (OH) 3 · n H 2 O (n = 0,0-0,25). Oxihidróxidos de ferro, FeOOH , são muito mais comuns e ocorrem naturalmente como minerais estruturalmente diferentes (polimorfos) denotados pelas letras gregas α, β, γ e δ.

  • Goethita , α-FeO ​​(OH), tem sido usada como pigmento ocre desde os tempos pré-históricos.
  • Akaganeita é o polimorfo β, formado por intemperismo e conhecido por sua presença em alguns meteoritos e na superfície lunar. No entanto, recentemente foi determinado que ele deve conter alguns íons de cloreto para estabilizar sua estrutura, de modo que sua fórmula mais precisa é FeO
    0,833    (OH)
    1,167    Cl
    0,167    ou Fe
    6    O
    5    (OH)
    7    Cl     .
  • Lepidocrocite , o polimorfo γ, é comumente encontrado como ferrugem no interior de tubos e tanques de água de aço.
  • Feroxyhyte (δ) é formado sob as condições de alta pressão do fundo do mar e do oceano, sendo termodinamicamente instável em relação ao polimorfo α (goethita) nas condições de superfície.

Goethita e lepidocrocita, ambas cristalizando no sistema ortorrômbico, são as formas mais comuns de oxihidróxido de ferro (III) e os mais importantes carreadores minerais de ferro nos solos.

O oxihidróxido de ferro (III) é o principal componente de outros minerais e mineraloides :

  • A ferridrita é um mineral hidratado amorfo ou nanocristalino , oficialmente FeOOH • 1.8 H
    2    O,     mas com hidratação amplamente variável.

Propriedades

A cor do oxihidróxido de ferro (III) varia do amarelo ao marrom escuro até o preto, dependendo do grau de hidratação, tamanho e forma da partícula e estrutura cristalina.

Estrutura

A estrutura cristalina de β- FeOOH (akaganeita) é a de hollandita ou BaMn
8O
16. A célula unitária é tetragonal com a = 1,048 ec = 0,3023 nm e contém oito unidades da fórmula FeOOH. Suas dimensões são cerca de 500 × 50 × 50 nm. A geminação geralmente produz partículas com a forma de estrelas hexagonais.

Química

No aquecimento, β- FeOOH se decompõe e recristaliza como α- Fe
2O
3( hematita ).

Usos

Limonita, uma mistura de vários hidratos e polimorfos de oxihidróxido férrico, é um dos três principais minérios de ferro , tendo sido usado desde pelo menos 2500 aC.

O óxido de ferro amarelo, ou Pigment Yellow 42, é aprovado pela Food and Drug Administration (FDA) para uso em cosméticos e é usado em algumas tintas de tatuagem .

O óxido-hidróxido de ferro também é usado no tratamento da água do aquário como aglutinante de fosfato .

Nanopartículas de óxido-hidróxido de ferro têm sido estudadas como possíveis adsorventes para a remoção de chumbo dos meios aquáticos.

Produção

Oxihidróxido de ferro (III) precipita de soluções de sais de ferro (III) em pH entre 6,5 e 8. Assim, o oxihidróxido pode ser obtido no laboratório pela reação de um sal de ferro (III), como cloreto férrico ou nitrato férrico , com hidróxido de sódio :

FeCl
3+ 3 NaOH → Fe (OH)
3 + 3 NaCl
Fe (NÃO
3)
3+ 3 NaOH → Fe (OH)
3+ 3 NaNO
3

Na verdade, quando dissolvido em água, o FeCl puro
3irá hidrolisar até certo ponto, produzindo o oxihidróxido e tornando a solução ácida:

FeCl
3+ 2 H
2O ↔ FeOOH + 3 HCl

Portanto, o composto também pode ser obtido pela decomposição de soluções ácidas de cloreto de ferro (III) mantidas perto do ponto de ebulição por dias ou semanas:

FeCl
3+ 2 H
2O → FeOOH (s) + 3 HCl (g)

(O mesmo processo aplicado ao nitrato de ferro (III) Fe (NO
3)
3ou perclorato Fe (ClO
4)
3soluções produz em vez de partículas de α- Fe
2O
3.)

Outra rota semelhante é a decomposição do nitrato de ferro (III) dissolvido em ácido esteárico a cerca de 120 ° C.

O oxihidróxido preparado a partir do cloreto férrico é geralmente o polimorfo β (akaganeita), frequentemente na forma de agulhas finas.

O oxihidróxido também pode ser produzido por uma transformação no estado sólido a partir de cloreto de ferro (II) tetra-hidratado FeCl
2· 4 H
2O .

O composto também se forma facilmente quando o hidróxido de ferro (II) é exposto ao ar:

4 Fe (OH)
2+ O
2→ 4 FeOOH + 2 H
2O

O hidróxido de ferro (II) também pode ser oxidado por peróxido de hidrogênio na presença de um ácido:

2 Fe (OH)
2+ H
2O
2→ 2 Fe (OH)
3

Segurança

As frases de risco e segurança para óxidos de ferro são R36 , R37 , R38 , S26 e S36 .

Veja também

Referências