De hierro (II) sulfato ( Inglés británico : hierro (II) sulfato ) o sulfato ferroso denota una gama de sales con la fórmula Fe SO 4 · x H 2 O. estos compuestos existen más comúnmente como la hepta hidrato ( x = 7), pero son conocidos por varios valores de x . La forma hidratada se usa médicamente para tratar la deficiencia de hierro y también para aplicaciones industriales. Conocido desde la antigüedad como copperas y vitriolo verde (vitriolo es un nombre arcaico para sulfato), el heptahidrato azul verdoso ( hidratado con 7 moléculas de agua) es la forma más común de este material. Todos los sulfatos de hierro (II) se disuelven en agua para dar el mismo complejo acuoso [Fe (H 2 O) 6 ] 2+ , que tiene geometría molecular octaédrica y es paramagnético . El nombre de copperas data de tiempos en que el sulfato de cobre (II) se conocía como copperas azules, y quizás en analogía, el hierro (II) y el sulfato de zinc se conocían respectivamente como copperas verdes y blancas. [15]
Sulfato de hierro (II) cuando se disuelve en agua | |
Nombres | |
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Nombre IUPAC Sulfato de hierro (II) | |
Otros nombres Sulfato de hierro (II); Sulfato ferroso, Vitriolo verde, Vitriolo de hierro, Copperas, Melanterita, Szomolnokita | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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CHEBI |
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CHEMBL |
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ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.028.867 |
Número CE |
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PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII |
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un numero | 3077 |
Tablero CompTox ( EPA ) |
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Propiedades | |
FeSO 4 | |
Masa molar | 151,91 g / mol (anhidro) 169,93 g / mol (monohidrato) 241,99 g / mol (pentahidrato) 260,00 g / mol (hexahidrato) 278,02 g / mol (heptahidrato) |
Apariencia | Cristales blancos (anhidros) Cristales blanco-amarillos (monohidrato) Cristales azul-verdosos (heptahidrato) |
Olor | Inodoro |
Densidad | 3,65 g / cm 3 (anhidro) 3 g / cm 3 (monohidrato) 2,15 g / cm 3 (pentahidrato) [1] 1,934 g / cm 3 (hexahidrato) [2] 1,895 g / cm 3 (heptahidrato) [3] |
Punto de fusion | 680 ° C (1.256 ° F; 953 K) (anhidro) se descompone [5] 300 ° C (572 ° F; 573 K) (monohidrato) se descompone 60–64 ° C (140–147 ° F; 333–337 K) (heptahidrato) se descompone [3] [10] |
solubilidad en agua | 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) [4] |
Solubilidad | Insignificante en alcohol |
Solubilidad en etilenglicol | 6,4 g / 100 g (20 ° C) [5] |
Presión de vapor | 1,95 kPa (heptahidrato) [6] |
Susceptibilidad magnética (χ) | 1,24 × 10 -2 cm 3 / mol (anhidro) 1,05 × 10 -2 cm 3 / mol (monohidrato) 1,12 × 10 −2 cm 3 / mol (heptahidrato) [3] +10 200 × 10 −6 cm 3 / mol |
Índice de refracción ( n D ) | 1.591 (monohidrato) [7] 1.526–1.528 (21 ° C, tetrahidrato) [8] 1.513–1.515 (pentahidrato) [1] 1.468 (hexahidrato) [2] 1.471 (heptahidrato) [9] |
Estructura | |
Estructura cristalina | Ortorrómbica , OP24 (anhidro) [11] monoclínico , mS36 (monohidrato) [7] monoclínico, MP72 (tetrahidrato) [8] Triclínico , AP42 (pentahidrato) [1] monoclínico, mS192 (hexahidratado) [2] monoclínico, MP108 (heptahidratado ) [3] [9] |
Grupo espacial | Pnma, No. 62 (anhidro) [11] C2 / c, No. 15 (monohidrato, hexahidrato) [2] [7] P2 1 / n, No. 14 (tetrahidrato) [8] P 1 , No. 2 ( pentahidrato) [1] P2 1 / c, No. 14 (heptahidrato) [9] |
Grupo de puntos | 2 / m 2 / m 2 / m (anhidro) [11] 2 / m (monohidrato, tetrahidrato, hexahidrato, heptahidrato) [2] [7] [8] [9] 1 (pentahidrato) [1] |
Constante de celosía | a = 8.704 (2) Å, b = 6.801 (3) Å, c = 4.786 (8) Å (293 K, anhidro) [11] α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 ° |
Geometría de coordinación | Octaédrico (Fe 2+ ) |
Termoquímica | |
Capacidad calorífica ( C ) | 100,6 J / mol · K (anhidro) [3] 394,5 J / mol · K (heptahidrato) [12] |
Entropía molar estándar ( S | 107,5 J / mol · K (anhidro) [3] 409,1 J / mol · K (heptahidrato) [12] |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | −928,4 kJ / mol (anhidro) [3] −3016 kJ / mol (heptahidrato) [12] |
Energía libre de Gibbs (Δ f G ˚) | −820,8 kJ / mol (anhidro) [3] −2512 kJ / mol (heptahidrato) [12] |
Farmacología | |
Código ATC | B03AA07 ( OMS ) |
Peligros | |
Pictogramas GHS | [6] |
Palabra de señal GHS | Advertencia |
Declaraciones de peligro GHS | H302 , H315 , H319 [6] |
Consejos de prudencia del SGA | P305 + 351 + 338 [6] |
NFPA 704 (diamante de fuego) | [14] 1 0 0 |
Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 237 mg / kg (rata, oral) [10] |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
REL (recomendado) | TWA 1 mg / m 3 [13] |
Compuestos relacionados | |
Otros cationes | Sulfato de cobalto (II) Sulfato de cobre (II) Sulfato de manganeso (II) Sulfato de níquel (II) |
Compuestos relacionados | Sulfato de hierro (III) |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Está en la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud, los medicamentos más seguros y efectivos necesarios en un sistema de salud . [16] En 2018, fue el 94º medicamento recetado con más frecuencia en los Estados Unidos, con más de 8 millones de recetas. [17] [18]
Usos
Industrialmente, el sulfato ferroso se utiliza principalmente como precursor de otros compuestos de hierro. Es un agente reductor y, como tal, es útil para la reducción de cromato en cemento a compuestos de Cr (III) menos tóxicos. Históricamente, el sulfato ferroso se utilizó en la industria textil durante siglos como fijador de tintes . Se ha utilizado históricamente para ennegrecer el cuero y como componente de la tinta. [19] La preparación de ácido sulfúrico («aceite de vitriolo») mediante la destilación de vitriolo verde (sulfato de hierro (II)) se conoce desde hace al menos 700 años.
Uso medico
Crecimiento de la planta
El sulfato de hierro (II) se vende como sulfato ferroso, una enmienda del suelo [20] para reducir el pH de un suelo altamente alcalino para que las plantas puedan acceder a los nutrientes del suelo. [21]
En horticultura se utiliza para tratar la clorosis férrica . [22] Aunque no es de acción tan rápida como el EDTA férrico , sus efectos son más duraderos. Se puede mezclar con abono y excavar en el suelo para crear un depósito que puede durar años. [23] También se utiliza como acondicionador de césped , [23] y asesino de musgo.
Pigmento y artesanía
El sulfato ferroso se puede utilizar para teñir el hormigón y algunas calizas y areniscas de un color óxido amarillento. [24]
Los carpinteros utilizan soluciones de sulfato ferroso para colorear la madera de arce con un tono plateado.
El vitriolo verde también es un reactivo útil en la identificación de hongos. [25]
Usos históricos
El sulfato ferroso se utilizó en la fabricación de tintas , sobre todo la tinta de hiel de hierro , que se utilizó desde la Edad Media hasta finales del siglo XVIII. Las pruebas químicas realizadas en las letras de Laquis ( c. 588–586 a . C.) mostraron la posible presencia de hierro. [26] Se cree que se pueden haber utilizado agallas de roble y copperas para hacer la tinta de esas letras. [27] También se utiliza en el teñido de lana como mordiente . La madera de liebre , material utilizado en marquetería y entarimado desde el siglo XVII, también se elabora con sulfato ferroso.
En Inglaterra en el siglo XVIII se desarrollaron dos métodos diferentes para la aplicación directa del tinte índigo y se siguieron utilizando hasta bien entrado el siglo XIX. Uno de ellos, conocido como azul de China , involucraba sulfato de hierro (II). Después de imprimir una forma insoluble de índigo sobre la tela, el índigo se redujo a leuco- índigo en una secuencia de baños de sulfato ferroso (con reoxidación a índigo en aire entre inmersiones). El proceso de azul de porcelana podía hacer diseños nítidos, pero no podía producir los tonos oscuros de otros métodos.
En la segunda mitad de la década de 1850 se utilizó sulfato ferroso como revelador fotográfico para imágenes de proceso de colodión . [28]
Hidrata
El sulfato de hierro (II) se puede encontrar en varios estados de hidratación , y varias de estas formas existen en la naturaleza.
- FeSO 4 · H 2 O (mineral: szomolnokita , [7] relativamente raro)
- FeSO 4 · 4H 2 O (mineral: rozenita , [8] [29] blanco, relativamente común, puede ser producto de la deshidratación de la melanterita)
- FeSO 4 · 5H 2 O (mineral: siderotil , [1] [30] relativamente raro)
- FeSO 4 · 6H 2 O (mineral: ferrohexahidrita , [2] [31] relativamente raro)
- FeSO 4 · 7H 2 O (mineral: melanterita , [9] [32] azul verdoso, relativamente común)
El tetrahidrato se estabiliza cuando la temperatura de las soluciones acuosas alcanza los 56,6 ° C (133,9 ° F). A 64,8 ° C (148,6 ° F), estas soluciones forman tanto el tetrahidrato como el monohidrato. [4]
Las formas minerales se encuentran en las zonas de oxidación de los lechos de mineral que contienen hierro, por ejemplo, pirita , marcasita , calcopirita , etc. También se encuentran en ambientes relacionados, como sitios de incendios de carbón. Muchos se deshidratan rápidamente y, a veces, se oxidan. Existen muchos otros sulfatos que contienen Fe (II) más complejos (básicos, hidratados y / o que contienen cationes adicionales) en tales entornos, siendo la copiapita un ejemplo común. [33]
Producción y reacciones
En el acabado del acero antes del enchapado o revestimiento, la chapa o varilla de acero se pasa a través de baños de decapado de ácido sulfúrico. Este tratamiento produce grandes cantidades de sulfato de hierro (II) como subproducto. [34]
- Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2
Otra fuente de grandes cantidades resulta de la producción de dióxido de titanio a partir de ilmenita mediante el proceso de sulfato.
El sulfato ferroso también se prepara comercialmente por oxidación de pirita :
- 2 FeS 2 + 7 O 2 + 2 H 2 O → 2 FeSO 4 + 2 H 2 SO 4
Puede ser producido por el desplazamiento de metales menos reactivos que el Hierro a partir de soluciones de su sulfato: CuSO 4 + Fe → FeSO 4 + Cu
Reacciones
Al disolverse en agua, los sulfatos ferrosos forman el complejo acuoso metálico [Fe (H 2 O) 6 ] 2+ , que es un ion paramagnético casi incoloro .
Al calentarse, el sulfato de hierro (II) primero pierde su agua de cristalización y los cristales verdes originales se convierten en un sólido anhidro blanco. Cuando se calienta más, el material anhidro libera dióxido de azufre , dejando un óxido de hierro (III) de color marrón rojizo. La descomposición del sulfato de hierro (II) comienza a aproximadamente 680 ° C (1256 ° F).
- 2 FeSO 4 → Fe 2 O 3 + 2 SO 2 + O 2
Como otras sales de hierro (II), el sulfato de hierro (II) es un agente reductor. Por ejemplo, reduce el ácido nítrico a monóxido de nitrógeno y el cloro a cloruro :
- 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
Su leve poder reductor es valioso en síntesis orgánica. [35] Se utiliza como componente catalizador de hierro del reactivo de Fenton .
Ver también
- Sulfato de hierro (III) ( sulfato férrico), el otro sulfato de hierro simple común.
- Sulfato de cobre (II)
- Sulfato de amonio y hierro (II) , también conocido como sal de Mohr , la sal doble común del sulfato de amonio con sulfato de hierro (II).
- Calcanto
- Ephraim Seehl conocido como uno de los primeros fabricantes de vitriolo verde . [36]
Referencias
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enlaces externos
- "Sulfato ferroso" . Portal de información sobre medicamentos . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- "Información del producto" . Tierra química 21. 10 de enero de 2007.
- Hunt, T. Sterry (1879). . La Cyclopaedia americana .