Cloreto de ferro (III): estrutura, propriedades, produção, usos - Ciência - 2023

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o cloreto de ferro (III) É um composto inorgânico formado pelos elementos ferro (Fe) e cloro (Cl). Sua fórmula química é FeCl₃. É um sólido cristalino cuja cor pode ir do laranja ao marrom escuro.

FeCl₃ ele se dissolve facilmente em água, formando soluções aquosas ácidas nas quais um sólido de óxido férrico pode se formar quando o pH é aumentado, tornando-os mais alcalinos.

O cloreto de ferro (III) é usado para liquidar partículas poluentes de água de resíduos municipais ou industriais. Diz-se que permite a remoção de alguns parasitas e serve para impedir a perda de sangue de feridas em animais e para a sua cura.

É usado para extrair cobre (II) de minérios de sulfureto de cobre. Ele também é usado em várias reações químicas e análises em laboratórios biológicos e químicos. Por exemplo, é usado para detectar compostos como fenóis em óleos extraídos de plantas. É utilizado em circuitos eletrônicos, no curtimento de couro e na fotografia.

Por ser o FeCl₃ um composto ácido é corrosivo para a pele e as membranas mucosas. Deve-se evitar respirar a poeira deste composto. Não deve ser descartado no meio ambiente.

Estrutura

Cloreto de ferro (III) ou cloreto férrico FeCl₃ é um composto iônico e é feito de um íon férrico Fe³⁺ e três íons cloreto Cl^–. O ferro está em seu estado de oxidação de +3 e cada cloro tem uma valência -1.

Nomenclatura

Cloreto de ferro (III)
Cloreto férrico
Tricloreto de ferro
Muriato de ferro

Propriedades

Estado físico

Sólido cristalino laranja a marrom escuro.

Peso molecular

FeCl anidro₃ = 162,2 g / mol

Ponto de fusão

FeCl anidro₃ = 304 ºC

FeCl Hexahydrate_3•6h₂O = 37 ° C

Ponto de ebulição

FeCl anidro₃ = Aproximadamente 316 ºC

FeCl Hexahydrate_3•6h₂O = 280-285 ° C

Densidade

FeCl anidro₃ = 2,90 g / cm³ a 25 ° C

Solubilidade

Muito solúvel em água: 74,4 g / 100 g de água a 0 ° C; 535,7 g / 100 g de água a 100 ° C Muito solúvel em acetona, etanol, éter e metanol. Fracamente solúvel em solventes não polares, como benzeno e hexano.

pH

Suas soluções aquosas são muito ácidas. Uma solução de 0,1 moles de FeCl₃ por litro de água tem um pH de 2,0.

Propriedades quimicas

Quando o FeCl se dissolve na água₃ hidrolisa; ou seja, ele se separa em seus íons³⁺ e 3 Cl^–. Fé³⁺ forma o íon hexa-ferro [Fe (H₂OU)₆]³⁺ mas isso combina com os íons OH^– da água formando espécies mistas e liberando prótons H⁺.

Por isso suas soluções são ácidas. Se o pH é aumentado, essas espécies formam um gel e, finalmente, um precipitado ou sólido de óxido férrico hidratado Fe se forma₂OU_3•nH₂OU.

Os cristais de cloreto de ferro (III) são higroscópicos, ou seja, absorvem água do meio ambiente. Quando molhado, é corrosivo para o alumínio e muitos metais.

Soluções aquosas de FeCl₃ eles são muito ácidos e corrosivos para a maioria dos metais. Eles têm um leve odor de ácido clorídrico HCl. Quando o FeCl é aquecido para decomposição₃ emite gases HCl altamente tóxicos.

Obtendo

O cloreto de ferro (III) é produzido pela cloração direta do ferro pela reação de cloro seco (Cl₂) com sucata de ferro (Fe) a 500-700 ° C.

A reação é realizada em um reator resistente a ácidos. A primeira etapa é derreter a 600 ° C uma mistura de cloreto de ferro (III) (FeCl₃) e cloreto de potássio (KCl).

Em seguida, a sucata de ferro (Fe) é dissolvida na referida mistura fundida, onde o ferro reage com o FeCl₃ e se torna cloreto ferroso (FeCl₂).

Fe + 2 FeCl₃ → 3 FeCl₂

Então o FeCl₂ reage com cloro Cl₂ formando o FeCl₃ que sublima (passa do estado sólido para o gasoso diretamente) e é coletado em câmaras de condensação especiais.

2 FeCl₂ + Cl₂ → 2 FeCl₃

O sulfato ferroso FeSO também pode ser reagido₄ com cloro Cl₂.

FeCl hexahidratado_3•6h₂Ou pode ser obtido por evaporação de uma solução aquosa de íons Fe³⁺ e Cl^– em banho de vapor.

Presença na natureza

O cloreto férrico ou cloreto de ferro (III) é encontrado na natureza na forma do mineral molisita, que é encontrado na lava de vulcões ativos. Entre os vulcões onde pode ser encontrado está o Monte Vesúvio.

Formulários

No tratamento de águas residuais

O cloreto férrico é usado para tratar águas residuais municipais ou industriais por sedimentação química.

Atua como um coagulante favorecendo a união de várias partículas entre si, formando-se assim conglomerados ou partículas maiores que tendem a flocular ou sedimentar (baixando pelo próprio peso até o fundo da água tratada).

Desta forma, a separação dos sólidos da água é favorecida e esta está livre de materiais indesejáveis.

Esse tipo de tratamento pode facilitar a remoção de parasitas, como os protozoários, que são microrganismos formados por uma única célula, como as amebas, que causam doenças.

Por este motivo o FeCl₃ também é usado para purificar a água.

Em procedimentos curativos veterinários

O cloreto de ferro (III) é usado para curar feridas de animais.

Atua como adstringente local (pode retrair tecidos e atuar como antiinflamatório e cicatrizante) e hemostático (para sangramento ou perda de sangue).

É usado em pós para parar a perda de sangue ou quando o gado teve os chifres cortados. Ele também é usado na forma de uma solução para parar o sangramento quando as garras são cortadas ou as verrugas são removidas.

Também é usado no tratamento da faringite (inflamação da faringe) ou estomatite (inflamação da mucosa oral) e para aumentar a hemoglobina no sangue em algumas aves.

Na extração de metais

Cloreto de ferro (III) ou cloreto férrico FeCl₃ É usado para extrair cobre (II) de minério de cobre contendo sulfuretos de cobre.

É um método oxidativo adequado para evitar a liberação do gás tóxico dióxido de enxofre (SO₂), uma vez que em vez desse enxofre (S) é gerado. Soluções são produzidas com altas concentrações de FeCl₂, FeCl₃, CuCl₂ e outros cloretos metálicos.

4 FeCl₃ + Cu₂S ⇔ 4 FeCl₂ + 2 CuCl₂ + S ↓

Como reagente de laboratório químico e biológico

Entre muitos de seus usos na química, ele serve para indicar a presença do grupo fenólico –OH (isto é, o grupo –OH ligado a um anel de benzeno).

O composto a ser analisado é dissolvido em etanol e algumas gotas de solução de FeCl são adicionadas.₃. Quando o composto tem um grupo -OH ligado a um anel de benzeno (ou seja, é um fenol), uma cor verde azulada é formada.

Este teste permite analisar a presença de fenóis em extratos vegetais.

Também é usado em testes para determinar a atividade antioxidante de certos óleos extraídos de vegetais.

Outra de suas aplicações é que permite a preparação de outros compostos químicos. Ele também pode atuar como um agente oxidante, de cloração (fornecendo cloro) e de condensação (para unir duas ou mais moléculas).

Ele também serve como um catalisador ou acelerador para reações de química orgânica.

Em várias aplicações

O cloreto férrico é usado em circuitos eletrônicos impressos. Devido à coloração de suas diversas formas hidratadas, serve como pigmento e é utilizado no curtimento de couro.

É desinfetante. É usado no tratamento de doenças de pele e também na fotografia.

Riscos

Pó de FeCl₃ é irritante para os olhos, nariz e boca. Se inalado, pode causar tosse ou dificuldade para respirar. É um composto corrosivo, portanto o contato prolongado com a pele e com os olhos ou mucosas pode causar vermelhidão e queimaduras.

Não é inflamável, mas quando aquecido a altas temperaturas produz gás cloreto de hidrogênio HCl, que é tóxico e altamente corrosivo.

FeCl₃ é prejudicial aos organismos aquáticos e terrestres. Se por acidente for descartado no meio ambiente, sua acidez deve ser neutralizada com compostos básicos.

Referências

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