El ferrioxalato o trisoxalatoferrato (III) es un anión trivalente de fórmula [Fe (C
2O
4)
3] 3− . Es un complejo de metal de transición que consta de un átomo de hierro en el estado de oxidación +3 y tres iones oxalato bidentados C
2O2−
4aniones que actúan como ligandos .
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
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Propiedades | |
C 6 Fe O 12 3− | |
Masa molar | 319,901 g · mol −1 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
El anión ferrioxalato da un color verde lima a las sales y en solución es fluorescente . El anión es sensible a la luz y a la radiación electromagnética de mayor energía , lo que provoca la descomposición de un oxalato en dióxido de carbono ( CO
2) y reducción del átomo de hierro (III) a hierro (II). Esta propiedad se aprovecha para la actinometría .
La sal más común y estudiada es el ferrioxalato de potasio , pero las sales de sodio , amonio y litio también han recibido cierta atención.
Propiedades
Estabilidad
En ausencia de luz u otra radiación, el complejo de ferrioxalato es bastante estable. Las sales de potasio y sodio y sus soluciones se pueden calentar hasta cerca de 100 ° C durante horas sin una descomposición significativa.
Estructura molecular
El complejo se mantiene unido por enlaces covalentes dativos , debido a que los átomos de oxígeno en los aniones oxalato (los "ligandos") donan un par solitario a los orbitales pyd del átomo de hierro (el "centro" del complejo). El centro tiene tres electrones en sus orbitales d, dejando 13 lugares vacíos en los orbitales d y p restantes. Doce de estos están llenos de electrones de los ligandos.
El centro de hierro en el anión ferrioxalato tiene una geometría octaédrica distorsionada . El complejo de ferrioxalato tiene simetría molecular D 3 , dentro de la cual las seis distancias de enlace Fe-O se acercan todas a 2,0 Å [1], lo que indica que el Fe (III) tiene un espín alto ; ya que el complejo de giro bajo mostraría distorsiones de Jahn-Teller . Las sales de amonio y sodio-potasio mixtas son isomorfas , al igual que los complejos relacionados con Al 3+ , Cr 3+ y V 3+ .
Quiralidad
El complejo de ferrioxalato muestra quiralidad helicoidal, ya que puede formar dos geometrías no superponibles. De acuerdo con la convención de la IUPAC, al isómero con el eje del tornillo a la izquierda se le asigna el símbolo griego Λ (lambda). Su imagen especular con el eje del tornillo a la derecha recibe el símbolo griego Δ (delta). [2]
Reacciones
Fotorreducción
En solución, el complejo de ferrioxalato sufre fotorreducción . En este proceso, el complejo absorbe un fotón de luz y posteriormente se descompone para formar Fe (C
2O
4)2−
2y CO
2. El centro de hierro se reduce (gana un electrón) del estado de oxidación +3 al +2 , mientras que un ion oxalato se oxida a dióxido de carbono :
- 2 [ Fe (C
2O
4)
3] 3− + hν → 2 [ Fe (C
2O
4)
2] 2− + 2 CO
2+ C
2O2−
4
Esta reacción proporciona un método químico eficaz para la fotometría y actinometría , la medición de la luz y la radiación electromagnética de mayor energía. El ferrioxalato de potasio es 1000 veces más sensible que el oxalato de uranilo , el compuesto anteriormente utilizado para estos fines. [3] [4] Si bien el complejo en sí es insensible a los neutrones , la sal de litio se puede usar para medirlos. Un núcleo de litio-6 puede absorber un neutrón y emitir partículas alfa 4
El 2+ y un triton 3
H + con altas energías, que presumiblemente descomponen el ferrioxalato cercano. [5]
Ver también
- Ferrioxalato de sodio
- Oxalato de hierro (III)
Referencias
- ^ Basura, Peter C. (2005). "Interacciones supramoleculares en la estructura cristalina de rayos X del tris (oxalato) ferrato (III) trihidrato de potasio". J. Coord. Chem . 58 (4): 355–361. doi : 10.1080 / 00958970512331334250 .
- ^ Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Hatchard, CG; Parker, CA (1956). "Un nuevo actinómetro químico sensible. II. Ferrioxalato de potasio como actinómetro químico estándar". Actas de la Royal Society of London . 235 (1203): 518–36. Código bibliográfico : 1956RSPSA.235..518H . doi : 10.1098 / rspa.1956.0102 . S2CID 98652159 .Mantenimiento de CS1: utiliza el parámetro de autores ( enlace )
- ^ Pozdnyakov, Ivan P .; Kel, Oksana V .; Plyusnin, Victor F .; Grivin, Vyacheslav P .; Bazhin, Nikolai M. (2008). "Nueva comprensión de la fotoquímica del ferrioxalato". J. Phys. Chem. Una . 112 (36): 8316–8322. Código Bibliográfico : 2008JPCA..112.8316P . doi : 10.1021 / jp8040583 . PMID 18707071 .
- ^ Junko Akashi, Yoshio Uchida, Tomoko Kojima, Motomi Katada y Hirotoshi Sano (1984): "Estudios espectroscópicos de Mössbauer de los efectos de la reacción 6Li (n, α) T en litio Tris (oxalato) ferrato (III)". Boletín de la Sociedad Química de Japón , volumen 57, número 4, páginas 1076-1078. doi : 10.1246 / bcsj.57.1076