Cloreto ferroso (FeCl2): estrutura, usos, propriedades - Ciência - 2023

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o cloreto ferroso é um sólido inorgânico formado pela união de um cátion Fe²⁺ e dois ânions cloreto Cl^–. Sua fórmula química é FeCl₂. Tende a absorver água do meio ambiente. Um de seus hidratos é FeCl tetrahidratado_2•4h₂Ou que é um sólido esverdeado.

Observe que é muito solúvel em água e tende a se oxidar facilmente na presença de ar, formando cloreto férrico FeCl.₃. Por ser facilmente oxidável e, portanto, capaz de atuar como agente redutor, é amplamente utilizado em laboratórios de pesquisa química e biológica.

O cloreto ferroso tem várias utilizações, sendo a mais importante delas auxiliar outros agentes na oxidação das lamas derivadas do tratamento de esgotos ou esgotos. Também é utilizado no processo de revestimento de metais com ferro e tem algumas aplicações na indústria farmacêutica.

O uso de FeCl também foi experimentado₂ na recuperação de metais valiosos dos catalisadores gastos encontrados nos escapes de veículos movidos a gasolina ou diesel.

É utilizado na indústria têxtil para fixar as cores de alguns tipos de tecidos.

Estrutura

Cloreto ferroso é composto de um íon ferroso Fe²⁺ e dois íons cloreto Cl^– ligados por ligações iônicas.

O íon ferroso Fe²⁺ possui a seguinte estrutura eletrônica:

1s², 2s² 2 P⁶, 3s² 3p⁶ 3d⁶, 4s⁰

onde pode ser visto que perdeu dois elétrons da camada 4s.

Esta configuração não é muito estável e por isso tende a se oxidar, ou seja, a perder outro elétron, desta vez da camada 3d, formando o íon Fe.³⁺.

Por sua vez, o íon cloreto Cl^– possui a seguinte estrutura eletrônica:

1s², 2s² 2 P⁶, 3s² 3p⁶

onde você pode ver que adquiriu um elétron extra na camada 3p, completando-o. Esta configuração é muito estável porque todas as camadas eletrônicas estão completas.

Nomenclatura

- Cloreto Ferroso

- Cloreto de ferro (II)

- Dicloreto de ferro

- Cloreto ferroso tetrahidratado: FeCl_2•4h₂OU

Propriedades

Estado físico

Sólido incolor a verde pálido, cristais.

Peso molecular

126,75 g / mol

Ponto de fusão

674 ºC

Ponto de ebulição

1023 ºC

Peso específico

3,16 a 25 ºC / 4 ºC

Solubilidade

Muito solúvel em água: 62,5 g / 100 mL a 20 ºC. Solúvel em álcool, acetona. Ligeiramente solúvel em benzeno. Praticamente insolúvel em éter.

Outras propriedades

FeCl₂ anidro é muito higroscópico. Absorve com facilidade a água do meio ambiente, formando uma variedade de hidratos, principalmente o tetraidrato, no qual para cada molécula de FeCl₂ existem 4 moléculas de H₂Ou anexado a este (FeCl_2•4h₂OU).

Na presença de ar, oxida lentamente em FeCl₃. Isso significa que o íon Fe²⁺ oxida facilmente para íon Fe³⁺.

Se aquecido na presença de ar rapidamente forma cloreto férrico FeCl₃ e óxido férrico Fe₂OU₃.

FeCl₂ É corrosivo para metais e tecidos.

Obtendo

É obtido tratando um excesso de ferro metálico Fe com uma solução aquosa de ácido clorídrico HCl a altas temperaturas.

Fé⁰ + 2 HCl → FeCl₂ + 2 H⁺

Porém, devido à presença de água, por este método obtém-se o cloreto ferroso tetrahidratado FeCl._2•4h₂OU.

Para obtê-lo anidro (sem água incorporada nos cristais), alguns pesquisadores optaram por realizar a reação do pó de ferro com HCl anidro (sem água) no solvente tetrahidrofurano (THF) a uma temperatura de 5 ºC.

Desta forma, o composto FeCl é obtido_2•1,5THF, que quando aquecido a 80-85 ºC sob vácuo ou em atmosfera de nitrogênio (para evitar a presença de água) produz FeCl₂ anidro.

Formulários

O cloreto ferroso tem vários usos, geralmente baseados em sua capacidade redutora, ou seja, pode ser facilmente oxidado. É utilizado, por exemplo, em tintas e revestimentos, pois ajuda a fixá-los à superfície.

O ferro é um micronutriente essencial para a saúde humana e de alguns animais. Ele está envolvido na síntese de proteínas, na respiração e na multiplicação das células.

Daí o FeCl₂ é usado em preparações farmacêuticas. O íon Fe²⁺ como tal, é melhor absorvido do que o íon Fe³⁺ no intestino.

É usado para a fabricação de FeCl₃. É utilizado na metalurgia, em banhos de revestimento de ferro, para proporcionar um depósito mais dúctil.

Aqui estão outros usos apresentados.

Na coloração de tecidos

FeCl₂ É utilizado como mordente ou fixador de tintas em alguns tipos de tecidos. O mordente reage quimicamente e se liga simultaneamente ao corante e ao tecido, formando um composto insolúvel.

Desta forma, a tinta fica fixada ao tecido e sua cor se intensifica.

No tratamento de águas residuais

FeCl₂ É utilizado em estações de tratamento de esgoto ou águas residuais (esgoto).

Nesta aplicação, o cloreto ferroso participa da oxidação do lodo, por meio de um processo denominado oxidação de Fenton. Esta oxidação causa a quebra dos flocos de lama e permite a liberação da água que está fortemente ligada a ele.

O lodo pode então ser seco e descartado de forma ambientalmente correta. O uso de cloreto ferroso ajuda a reduzir os custos do processo.

Também foi recentemente proposto usá-lo para reduzir a formação de gás sulfureto de hidrogênio ou sulfeto de hidrogênio nas referidas águas de esgoto.

Desta forma, a corrosão produzida por este gás e também os odores desagradáveis seriam reduzidos.

Em estudos químicos

Devido às suas propriedades redutoras (o oposto de oxidar), FeCl₂ É amplamente utilizado em várias investigações em laboratórios de química, física e engenharia.

Certos cientistas usaram vapores de cloreto ferroso para extrair metais valiosos como platina, paládio e ródio de catalisadores usados em veículos movidos a gasolina ou diesel.

Esses catalisadores são usados para remover gases prejudiciais ao homem e ao meio ambiente. Eles estão localizados no escapamento de carros e caminhões que funcionam com gasolina ou diesel.

Depois de um certo tempo, o conversor catalítico do veículo se desgasta e perde sua eficácia e deve ser substituído. O catalisador gasto é descartado e esforços estão sendo feitos para recuperar os metais valiosos que ele contém.

Segundo os pesquisadores, com o ferro do cloreto ferroso, esses metais formaram ligas magnéticas.

As ligas podiam ser extraídas com ímãs e, em seguida, os metais valiosos recuperados por métodos conhecidos.

Em estudos bioquímicos

Por possuir o cátion Fe²⁺, que é um micronutriente importante em humanos e alguns animais, FeCl₂ é usado em estudos de bioquímica e medicina.

Certos estudos demonstraram que o cloreto ferroso melhora a eficácia fungicida do plasma de argônio frio.

Plasma frio é uma tecnologia usada para esterilizar superfícies e instrumentos médicos. Baseia-se na formação de radicais hidroxila OH · a partir da umidade do ambiente. Esses radicais reagem com a parede celular do microrganismo e causam sua morte.

Nesta investigação, o FeCl₂ melhorou o efeito do plasma frio e acelerou a eliminação de um fungo resistente a outros métodos de desinfecção.

Alguns cientistas descobriram que o uso de FeCl₂ permite aumentar o rendimento nas reações de obtenção de glicose a partir do bagaço da cana-de-açúcar.

Neste caso, sendo o Fe²⁺ microelemento essencial para a saúde humana, sua presença em vestígios no produto não afetaria o ser humano.

Referências

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