Estrutura de cloreto ferroso (FECL2), Usos, Propriedades

Ele cloreto ferroso É um sólido inorgânico formado pela união de um cátion fé²⁺ e dois ânions cloreto cl^-. Sua fórmula química é FECL₂. Tende a absorver a água do meio ambiente. Um de seus hidratos é o fecl tetra -hidrato_{2 •}4h₂Ou que é um sólido esverdeado.

Destaque que é muito solúvel em água e tende a oxidar facilmente na presença de ar formando o cloreto de FECL férrico₃. Por ser facilmente oxidável e, portanto, capaz de agir como redutor é amplamente utilizado em laboratórios de pesquisa química e biológica.

FECL de cloreto de tetra -hidrato de Ferroso_{2 •}4h₂Ou sólido. Craven [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

O cloreto ferroso tem vários usos entre os quais ajudar outros agentes na oxidação do lodo derivado de águas residuais ou tratamento de esgoto. Também é usado no processo de revestimento de ferro metálico e tem alguns usos na indústria farmacêutica.

O uso da FECL também foi experimentado₂ Na recuperação de metais valiosos dos catalisadores usados ​​encontrados nos tubos de escape de veículos que trabalham com gasolina ou diesel.

É usado na indústria têxtil para consertar cores em alguns tipos de tecido.

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Estrutura

O cloreto ferroso é formado por um íon da fé ferrosa²⁺ e dois íons cloreto cl^- Unidos por meio de links iônicos.

Ferroso Chloruro Fecl₂ Onde estão os íons que compensam. EPOP [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

A fé ferrosa²⁺ Tem a seguinte estrutura eletrônica:

1s², 2s² 2 p⁶, 3s² 3p⁶ 3d⁶, 4s⁰

onde você pode ver que perdeu dois elétrons da camada 4s.

Essa configuração não é muito estável e, por esse motivo, tende a oxidar, isto é, perder outro elétron, nesta época da camada 3D, formando o íon da fé³⁺.

Por sua parte, o cloreto de íons cl^- Tem a seguinte estrutura eletrônica:

1s², 2s² 2 p⁶, 3s² 3p⁶

onde você pode ver que adquiriu um elétron adicional na camada 3p, completando -o. Esta configuração é muito estável porque todas as camadas eletrônicas estão completas.

Nomenclatura

- Cloreto ferroso

- Cloreto de ferro (II)

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- Dicloreto de ferro

- Cloreto ferroso tetra -hidrato: FECL_{2 •}4h₂QUALQUER

Propriedades

Estado físico

Colorido a verde pálido, cristais.

Peso molecular

126,75 g/mol

Ponto de fusão

674 ºC

Ponto de ebulição

1023 ºC

Peso específico

3,16 a 25 ºC/4 ºC

Solubilidade

Muito solúvel em água: 62,5 g/100 ml a 20 ºC. Solúvel em álcool, acetona. Ligeiramente solúvel em benzeno. Praticamente insolúvel em éter.

Outras propriedades

O FECL₂ anidro é muito higroscópico. Absorva a água com facilidade do meio ambiente, formando uma variedade de hidratos, especialmente o tetra -hidrato, no qual para cada molécula FECL₂ Existem 4 moléculas H₂Ou vinculado a isso (FECL_{2 •}4h₂QUALQUER).

Na presença de ar, é lentamente oxidante para FECL₃. Isso significa que o íon fé²⁺ Oxida facilmente a fé de íons³⁺.

Se você esquentar na presença de FECL de cloreto férrico rápido₃ E óxido férrico Fe₂QUALQUER₃.

O FECL₂ É corrosivo para metais e tecidos.

Obtenção

É obtido tratando um excesso de fé de ferro com solução aquosa de ácido clorídrico HCL a altas temperaturas.

Fé⁰ + 2 hcl → fecl₂ + 2 h⁺

No entanto, devido à presença de água através desse método, o cloreto de tetra -hidrato ferroso é obtido_{2 •}4h₂QUALQUER.

Para obter anidro (sem água incorporada nos cristais), alguns pesquisadores optaram por realizar a reação do pó de ferro com as colinas anidro (sem água) no solvente tetra -hidrofurano (THF) a uma temperatura de 5 ° C.

O composto FECL é obtido dessa maneira_{2 •}1.5thf, que quando aquecido a 80-85 ºC no vazio ou na atmosfera de nitrogênio (para evitar a presença de água) produz o FECL₂ anidro.

Formulários

O cloreto ferroso tem vários usos com base em sua capacidade de redução, ou seja, pode ser facilmente oxidado. É usado, por exemplo, em pinturas e revestimentos, pois ajuda a corrigi -las da superfície.

O ferro é um micronutriente essencial para a saúde humana e alguns animais. Está envolvido na síntese de proteínas, respiração e multiplicação de células.

Portanto, o FECL₂ É usado em preparações farmacêuticas. O íon fé²⁺ Como tal, é melhor absorvido do que o íon fé³⁺ No intestino.

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É usado para fabricação de FECL₃. É usado em metalurgia, em revestimentos de ferro, para fornecer um depósito mais dúctil.

Aqui estão outros usos proeminentes.

Na coloração do tecido

O FECL₂ É usado como um fixador mordente ou colorido em alguns tipos de tecido. O mordente reage quimicamente e se une simultaneamente ao corante e ao tecido que formam um composto insolúvel neste.

Dessa forma, o corante é fixado no tecido e sua cor se intensifica.

FECL de cloreto ferroso₂ Permite que as cores sejam corrigidas em tecidos. Gina Pina [CC por 2.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/2.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Em tratamento de águas residuais

O FECL₂ É usado em plantas de tratamento de águas residuais ou resíduos (águas de esgoto).

Nesta aplicação, o cloreto ferroso participa da oxidação da lama, através de um processo chamado Oxidação de Fenton. Esta oxidação causa a ruptura das flocos de lama e permite a liberação de água que é fortemente ligada a isso.

Seção de uma estação de tratamento de águas residuais onde você pode ver a lama. Às vezes, isso é tratado com cloreto de Ferroso FECL₂ para que possa ser mais facilmente separado da água. Evelyn Simak/Sewage Works, ao norte de Dickleburgh. Fonte: Wikimedia Commons.

Então a lama pode secar e descartar. O uso de cloreto ferroso ajuda a reduzir os custos do processo.

Também foi proposto recentemente para reduzir a formação de gás sulfeto ou sulfeto de hidrogênio nos referidos esgotos de esgotos.

Dessa maneira, a corrosão produzida por esse gás e os odores desagradáveis ​​seriam reduzidos.

Em estudos químicos

Por suas propriedades redutoras (o oposto de oxidar) o FECL₂ É amplamente utilizado em várias pesquisas em laboratórios de química, física e engenharia.

Certos cientistas usaram vapor de cloreto ferroso.

Esses catalisadores são usados ​​para eliminar gases nocivos para o ser humano e o meio ambiente. Eles estão localizados no tubo de fuga de carros e caminhões que trabalham com gasolina ou diesel.

Pode atendê -lo: massa molar: como é calculado, exemplos e exercícios resolvidosTubo de exaustão de um veículo onde é observado uma seção mais volumosa, é onde o catalisador está localizado para converter gases nocivos em gases amigáveis ​​com o ambiente. Ahanix1989 na Wikipedia inglesa [domínio público]. Fonte: Wikimedia Commons.

Depois de um certo tempo, o catalisador para o veículo é gasto e perde a eficácia e você deve substituí -lo. O catalisador gasto é descartado e os esforços estão sendo feitos para recuperar os metais valiosos que ele contém.

Grade de cerâmica do catalisador onde os vestígios de metais valiosos para se recuperar com FECL estão localizados₂. Reciclagem global-kat [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]. Fonte: Wikimedia Commons.

Segundo os pesquisadores, com o ferro do cloreto ferroso, esses metais formaram ligas magnéticas.

As ligas podem ser extraídas com ímãs e depois recuperaram os metais valiosos por métodos já conhecidos.

Em estudos bioquímicos

Por possuir o cátion fé²⁺, que é um micronutriente importante no ser humano e em alguns animais, o FECL₂ É usado em estudos de bioquímica e medicina.

Certos estudos permitiram demonstrar que o cloreto ferroso melhora a eficácia fungicida do plasma frio de argônio.

Plasma frio é uma tecnologia usada para a esterilização de superfícies médicas e instrumentos. É baseado na formação de radicais hidroxil · da umidade do meio ambiente. Esses radicais reagem com a parede celular do microorganismo e causam sua morte.

Nesta investigação, o FECL₂ O efeito do plasma frio melhorou e acelerou a eliminação de um fungo resistente a outros métodos de desinfecção.

Alguns cientistas descobriram que o uso de FECL₂ Permite aumentar o desempenho na obtenção de reações de glicose com base no bagaço de cana -de -açúcar.

Nesse caso, sendo fé²⁺ Um microement essencial para a saúde humana, sua presença em traços no produto não afetaria o ser humano.

Referências

1. Fukuda, s. et al. (2019). Cloreto ferroso e sulfato ferroso melhoram a eficácia fúngicida do plasma frio de argônio atmosférico no aureobasidium pullulans melanizado. J Biosci Bioeng, 2019, 128 (1): 28-32. NCBI se recuperou.Clm.NIH.Gov.
2. Ismal, ou.E. e yildirim, eu. (2019). Gags e biomordantes de metal. No impacto e perspectivas de química verde para tecnologia têxtil. Capítulo 3, pp.57-82. Recuperado de cientedirect.com.
3. Zhang, w. et al. (2019). Co-catálise de cloreto de magnésio e cloreto ferroso para xilo-oligossacarídeos e produção de glicose a partir de bagaço de cana-de-açúcar. Biorresoral Technol 2019, 291: 121839. NCBI se recuperou.Nlm.NIH.Gov.
4. Zhou, x. et al. (2015). Papel do ferro indígena na melhoria da desidratação do lodo nesta peroxidação. Relatórios Científicos 5: 7516. NCBI se recuperou.Nlm.NIH.Gov.
5. Rathnayake, d. et al. (2019). Controle de sulfeto de hidrogênio nos esgotos catalisando a reação com oxigênio. Ciência do Ambiente Total 689 (2019) 1192-1200. NCBI se recuperou.Nlm.NIH.Gov.
6. Taninouchi, e. e Okabe, T.H. (2018). Recuperação de metais do grupo de platina de catalisadores usados ​​usando tratamento de vapor de cloreto de ferro. Metall e Materi Trans B (2018) 49: 1781. Link recuperado.Springer.com.
7. OU.S. Biblioteca Nacional de Medicina. (2019). Cloreto ferroso. Recuperado de: pubchem.NCBI.Nlm.NIH.Gov.
8. Aresta, m. et al. (1977). Ferro (0) Oxidação por cloreto de hidrogênio em tetra -hidrofurano: maneira simples de ferro anidro (ii) cloreto. Química inorgânica, vol. 16, não. 7, 1977. Recuperado de bares.ACS.org.
9. Algodão, f. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Química inorgânica avançada. Quarta edição. John Wiley & Sons.