El ferrioxalato de potasio, también conocido como trisoxalatoferrato de potasio o tris (oxalato) ferrato de potasio (III) [2], es un compuesto químico de fórmula K
3[ Fe (C
2O
4)
3]. A menudo ocurre como el trihidrato K
3[Fe (C
2O
4)
3] · 3H 2 O . Ambos son compuestos cristalinos, de color verde lima. [2]
Nombres | |
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Nombre IUPAC Oxalato de potasio y hierro (III) | |
Otros nombres ferrioxalato de potasio trisoxalatoferrato de potasio (III) | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.035.398 |
Número CE |
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PubChem CID | |
UNII | |
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Propiedades | |
K 3[ Fe (C 2O 4) 3] (anhidro) K 3[Fe ( C 2O 4) 3 ] · 3 H 2O (trihidrato) | |
Masa molar | 437,20 g / mol (anhidro) 491,25 g / mol (trihidrato) |
Apariencia | cristales hidratados verde esmeralda |
Densidad | 2,13 g / cm 3 |
Punto de fusion | 230 ° C (446 ° F; 503 K) el trihidrato pierde 3 H2O a 113 ° C [1] |
Estructura | |
octaédrico | |
0 D | |
Peligros | |
Principales peligros | Corrosivo. Irrita los ojos, las vías respiratorias y la piel. |
Frases R (desactualizadas) | R20 , R21 , R22 , R34 , R36 / 37/38 |
Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Ferrioxalato de sodio |
Compuestos relacionados | Oxalato de hierro (II) Oxalato 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 | |
El compuesto es una sal que consta de aniones ferrioxalato , [Fe (C
2O
4)
3] 3− , y los cationes potasio K + . El anión 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 . El potasio actúa como contraión , equilibrando la carga −3 del complejo. En solución, la sal se disocia para dar el anión ferrioxalato, [ Fe (C
2O
4)
3] 3− , que aparece de color verde fluorescente.
El anión ferrioxalato es bastante estable en la oscuridad, pero se descompone por la luz y la radiación electromagnética de mayor energía . Esta característica se aprovecha para la actinometría química , la medida del flujo de luz y para la preparación de planos .
Preparación
El complejo puede sintetizarse mediante la reacción entre sulfato de hierro (III) , oxalato de bario y oxalato de potasio : [3]
- Fe
2(ENTONCES
4)
3+ 3 BAC
2O
4+ 3 K
2C
2O
4→ 2 K
3[ Fe (C
2O
4)
3] + 3 BaSO
4
Los reactivos se combinan en agua, el precipitado sólido de BaSO
4 se elimina y el trihidrato verde cristaliza en la solución enfriada.
Estructura
Las estructuras del trihidrato y de la sal anhidra se han estudiado extensamente. [4] que indica que el Fe (III) es de alto giro ; 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+ .
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). [5]
Reacciones
Fotorreducción
El anión ferrioxalato es sensible a la luz y a la radiación electromagnética de mayor energía, incluidos los rayos X y los rayos gamma . La absorción de un fotón provoca la descomposición de un oxalato en dióxido de carbono CO
2y reducción del átomo de hierro (III) a hierro (II). [6]
Descomposición térmica
El trihidrato pierde las tres moléculas de agua al mismo tiempo cuando se calienta a 113 ° C. [1]
A 296 ° C, la sal anhidra se descompone en el complejo de hierro (II) ferrioxalato de potasio, oxalato de potasio y dióxido de carbono : [1]
- 2 K
3[ Fe (C
2O
4)
3] → 2 K
2[ Fe (C
2O
4)
2] + K
2C
2O
4+ 2 CO
2
Esta reacción redox catalizada por la luz una vez formó la base de algunos procesos fotográficos, sin embargo, debido a su insensibilidad y la disponibilidad inmediata de la fotografía digital, estos procesos se han vuelto obsoletos y casi olvidados.
Usos
Fotometría y actinometría
El descubrimiento de la fotólisis eficiente del anión ferrioxalato fue un hito para la fotoquímica química y la actinometría . Se descubrió que la sal de potasio era más de 1000 veces más sensible que el oxalato de uranilo , el compuesto utilizado anteriormente para estos fines. [6] [7]
Educación química
La síntesis y descomposición térmica del ferrioxalato de potasio es un ejercicio popular para los estudiantes universitarios de secundaria, superior o universitaria, ya que involucra la química de los complejos de metales de transición, la fotoquímica visualmente observable y la termogravimetría . [8]
Planos
Antes de la disponibilidad inmediata de las impresoras láser y de chorro de tinta anchas , los dibujos de ingeniería de gran tamaño se reproducían comúnmente mediante el método del cianotipo .
Ese fue un simple proceso fotográfico basado en el contacto que produjo una copia "negativa" en blanco sobre azul del dibujo original: un plano . El proceso basado en la fotólisis de un complejo de hierro (III) que lo convirtió en una versión insoluble de hierro (II) en áreas del papel expuestas a la luz.
El complejo utilizado en el cianotipo es principalmente citrato de amonio y hierro (III) , pero también se utiliza ferrioxalato de potasio. [9] [10]
Ver también
Se conocen varios otros oxalatos de hierro
- Oxalato de hierro (II)
- Oxalato de hierro (III)
- Ferrioxalato de sodio
Referencias
- ^ a b c J. Ladriere (1992): "Estudio de Mössbauer sobre la descomposición térmica de tris (oxalato) ferrato (III) trihidrato y bis (oxalato) ferrato (II) dihidrato de potasio". Interacciones hiperfinas , volumen 70, número 1, páginas 1095–1098. doi : 10.1007 / BF02397520
- ^ a b A. Saritha, B. Raju, M. Ramachary, P. Raghavaiah y KA Hussain (2012) "Síntesis, estructura cristalina y caracterización del tris (oxalato) ferrato (III) de potasio anhidro, quiral y tridimensional", Physica B: Condensed Matter , volumen 407, número 21, páginas 4208-4213. doi : 10.1016 / j.physb.2012.07.005
- ^ Bailar, Jr., John C .; Jones, Eldon M. (1939). Sales de trioxalato (trioxalatoaluminato, -ferriato, -cromato y -cobaltiado) . Inorg. Synth. Síntesis inorgánica. 1 . págs. 35–38. doi : 10.1002 / 9780470132326.ch13 . ISBN 9780470132326.
- ^ 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.
- ^ a b 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 .
- ^ John Olmsted (1984): "Preparación y análisis de tris (oxalato) ferrato (III) trihidrato de potasio: un experimento de química general". Journal of Chemical Education , volumen 61, número 12, página 1098. doi : 10.1021 / ed061p1098
- ^ Pablo Alejandro Fiorito y André Sarto Polo (2015): "Un nuevo enfoque hacia la fotografía con cianotipo utilizando tris- (oxalato) ferrato (III): un experimento integrado". Journal of Chemical Education , volumen 92, número 10, páginas 1721–1724. doi : 10.1021 / ed500809n
- ^ Mike Ware (2014): Cyanomicon - Historia, ciencia y arte del cianotipo: impresión fotográfica en azul de Prusia . Documento en línea en www.academia.edu, publicado por www.mikeware.co.uk, consultado el 29-03-2019.