Fórmula de sulfato de hierro (II): estructura, propiedades, usos, preguntas de muestra

El hierro es un elemento químico de símbolo Fe (en latín: de Ferrum) y de número atómico 26. Esta es la primera serie de transición de la tabla periódica y el metal perteneciente al grupo 8. El hierro es un elemento que suele encontrarse en forma de , metal gris oscuro. Utilizado en la fabricación de acero, también es un componente de muchas herramientas, edificios y vehículos. Se encuentra muy poco hierro en la sangre y en la dieta. Una enorme puerta de hierro ha sido cerrada.

El sulfato es un compuesto compuesto por átomos de azufre y oxígeno. Es uno de los compuestos más comunes disponibles como mineral natural en la tierra. Se encuentra en todo el medio ambiente principalmente a través de procesos atmosféricos y terrestres. Las principales causas del sulfato son las rocas y los minerales que contienen sulfuros, el azufre liberado por la erosión de los depósitos de evaporitas e incluso los volcanes. Los sulfatos son derivados de sales que contienen varios elementos como potasio, sodio, calcio, magnesio y bario.

El sulfato de hierro (II) es una sal de hierro también conocida como vitriolo verde. El sulfato de hierro se refiere a varias sales de fórmula FeSO4 · xH2O. Otros nombres para el sulfato ferroso son Sulfato de hierro, vitriolo verde, vitriolo de hierro, cobre, melanterita y kit de Szomolno. El heptahidrato azul verdoso (un hidrato que contiene una molécula de agua “7”) es el tipo más común de este material. Todo el sulfato ferroso se disuelve en agua para formar el mismo complejo acuoso [Fe(H ₂ O) ₆ ] ²⁺. Es paramagnético y tiene una estructura molecular octaédrica. El término cobre se remonta a la época en que el sulfato de cobre (II) se conocía como cobre azul. En contraste, el sulfato ferroso y el sulfato de zinc se conocían como cobre verde y blanco. Formado cuando la lima de hierro se mezcla con la solución de sulfato de cobre, el hierro expulsa al cobre. Esto se debe a que el cobre es más reactivo y conduce a la formación de sulfato ferroso. Está en la lista de medicamentos esenciales de la Organización Mundial de la Salud como el medicamento más seguro y efectivo que se necesita en el campo de la medicina.

Estructura del sulfato de hierro (II)

Producción de Sulfato de Hierro (II)

• Los baños de decapado con ácido sulfúrico se utilizan para pulir láminas o barras de acero antes del enchapado o revestimiento. Se forma una cantidad significativa de sulfato ferroso como subproducto.

Fe ₊ H2SO4 ⟶ _FeSO4 + _{H2 _}

Otra fuente de grandes cantidades es el proceso de sulfato que produce dirust de titanio a partir de ilmenita.

• La oxidación de pirita produce sulfato ferroso, que también se puede producir económicamente. 

2FeS2 ₊ 7O2 _{+ 2H2O} ⟶ 2FeSO4 ₊ 2H2SO4 _ _{_ _}

• El sulfato ferroso se puede producir eliminando metales menos reactivos que el hierro de la solución de sulfato. 

CuSO4 ₊ Fe ⟶ FeSO4 ₊ Cu

Propiedades físicas del sulfato de hierro (II) o sulfato ferroso

• La masa molar de Sulfato ferroso anhidro es 151,91 g/mol
• Color Es cristales blancos (en forma anhidra)
• El punto de fusión es 56°C – 64°C
• Punto de ebullición superior a 300°C
• Solubilidad: Es soluble en agua .

Propiedades químicas del sulfato de hierro (II) o sulfato ferroso

• Cuando el sulfato ferroso reacciona con el aluminio y forma sulfato de aluminio y hierro metálico, que es una reacción de desplazamiento. La reacción se da como-

2Al + 3FeSO ₄ → Al ₂ (SO ₄ ) ₃ + 3Fe

• En presencia de ácido sulfúrico, el sulfato ferroso reacciona con el permanganato de potasio y forma sulfato férrico, sulfato de manganeso, sulfato de potasio y agua. La reacción se da como-

10FeSO ₄ + 2KMnO ₄ + 8H ₂ SO ₄ → 5Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2MnSO ₄ + 8H ₂ O + K ₂ SO ₄

• Cuando se calienta el sulfato ferroso, primero se pierde el agua de cristalización y luego los cristales verdes reales se convierten en sólidos anhidros blancos. Al calentarse más, el sólido anhidro emite humo blanco de trirust de azufre y dirust de azufre, dejando un rust de hierro de color marrón rojizo. El sulfato de hierro comienza a descomponerse aproximadamente a los 680 °C (1256 °F).

2 FeSO ₄ → Fe ₂ O ₃ + SO ₂ + SO ₃

Usos del sulfato de hierro (II)

Uso comercial

• Industrialmente, el sulfato ferroso es principalmente útil como precursor de otros compuestos de hierro. 
• Es un agente reductor y también se utiliza para reducir el cromato en el cemento a sustancias Cr (III) menos tóxicas.
• El sulfato ferroso se ha utilizado como fijador de tintes en la industria textil durante siglos para ennegrecer el cuero y como fuente de tinta. El tratamiento del ácido sulfúrico por destilación de vitriolo verde (sulfato de hierro (II)) es un proceso conocido desde hace más de 700 años.

Uso Medicinal

• El hierro es un metal pesado esencial útil en algunos suplementos multivitamínicos y minerales. 
• El hierro también se usa terapéuticamente en dosis altas para tratar o prevenir la anemia por deficiencia de hierro. 
• El hierro tiene poco o ningún efecto adverso sobre el hígado cuando se toma en las dosis diarias o suplementarias prescritas habitualmente. A dosis elevadas y sobredosis intencionada o accidental, el hierro provoca una toxicidad grave, una de cuyas causas es la insuficiencia hepática aguda. 
• El fumarato de hierro, el gluconato ferroso y el sulfato ferroso son los suplementos orales de hierro más comunes. El sulfato de hierro es el suplemento de hierro más seguro y económico.
• El vitriolo verde también es un reactivo útil para detectar hongos.  
• Útil como elemento catalítico de hierro para el reactivo de Fenton.  
• Es uno de los ingredientes más importantes de la tinta biliar.
• Se utiliza para depurar agua por aglomeración y para eliminar fosfatos en depuradoras de aguas residuales urbanas e industriales para evitar la eutrofización de las masas de agua.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Cuáles son los beneficios del sulfato ferroso?  

Solución:

La mioglobina permite el almacenamiento de oxígeno en las células musculares. El sulfato de hierro es un mineral esencial para el organismo. El sulfato de hierro ayuda a tratar la anemia por deficiencia de hierro, una deficiencia de glóbulos rojos causada por niveles bajos de hierro en el cuerpo. También puede ser útil para otras aplicaciones además de las enumeradas aquí.   

Pregunta 2: ¿Por qué el hierro se llama ferroso?  

Solución:

“Ferroso” suele significar “hierro” y su expresión proviene de la palabra latina Ferrum (“hierro”). Los metales de hierro incluyen acero y arrabio (con un pequeño porcentaje de contenido de carbono) y aleaciones de hierro con muchos otros metales (como el acero inoxidable)

Pregunta 3: ¿Cuáles son los efectos secundarios de una sobredosis de sulfato ferroso?  

Solución:

Los efectos secundarios más comunes incluyen varios tipos de síntomas gastrointestinales como náuseas, diarrea, vómitos, dolor abdominal, estreñimiento y heces negras o descoloridas.

Pregunta 4: ¿Qué tan útil es el sulfato de hierro y dónde se puede usar?   

Solución:

El sulfato ferroso de hierro ha demostrado ser un producto químico muy útil, ya que se usa de diversas maneras, incluidos los suplementos de hierro para las personas que sufren de deficiencia de hierro. También se usa para tratar la anemia causada por la deficiencia de hierro. El sulfato de hierro también se puede usar para la cloración, conocida como cloración de cobre.   

Pregunta 5: ¿Cuáles son las principales diferencias entre ferroso y férrico?  

Solución:

El hierro tiene varios valores. Se determina como férrico o ferroso, según el número de electrones perdidos. Cuando un átomo de hierro pierde tres electrones, gana una carga de +3 y funciona como un ion de hierro (Fe ⁺³ ). Cuando un átomo de hierro pierde dos electrones, gana una carga +2 y funciona como un ion de hierro (Fe ⁺² ). La configuración electrónica de los iones ferrosos es 3s ² 3p ⁶ 3d ⁶ , y la configuración electrónica de los iones férricos es 3s ² 3p ⁶ 3d ⁵ . De acuerdo con la ley de multiplicidad de Hund, los iones férricos están medio llenos y, por lo tanto, son más estables que los iones ferrosos. Ejemplos de compuestos ferrosos: FeO y Ejemplos de compuestos férricos: FeCl ₃ .

Pregunta 6: ¿Qué forma de hierro se absorbe mejor?

Solución:

El hierro hemo es fácil de consumir y es una fuente importante de hierro para las personas con y sin cromatólisis hemo. El hierro no hemo generalmente no se agota más rápido que el hierro hemo.

Pregunta 7: ¿De qué color es el cristal de sulfato ferroso? ¿Cómo cambia este color después del calentamiento?  

Solución:

Los cristales de sulfato ferroso son de color verde.

La molécula de agua está contenida en cristales de sulfato de hierro (FeSO ₄・7H ₂ O). Cuando los cristales de sulfato ferroso se calientan, pierden agua y forman sulfato ferroso anhidro (FeSO ₄ ). Esto cambiará el color de verde claro a blanco.