Struttura, usi, proprietà del cloruro ferroso (FeCl2)

Il cloruro ferroso è un solido inorganico formato dall'unione di un catione Fe^Due+ e due anioni cloruro Cl^-. La sua formula chimica è FeCl_Due. Tende ad assorbire l'acqua dall'ambiente. Uno dei suoi idrati è FeCl tetraidrato_Due•4H_DueO che è un solido verdastro.

Va notato che è molto solubile in acqua e tende ad ossidarsi facilmente in presenza di aria, formando cloruro ferrico FeCl.₃. Poiché è facilmente ossidabile e quindi in grado di agire come agente riducente, trova largo impiego nei laboratori di ricerca chimica e biologica..

Il cloruro ferroso ha diversi usi, il più importante dei quali è quello di aiutare altri agenti nell'ossidazione dei fanghi derivati ​​dalle acque reflue o dal trattamento delle acque reflue. Viene anche utilizzato nel processo di rivestimento in ferro dei metalli e ha alcuni usi nell'industria farmaceutica..

È stato anche sperimentato l'uso di FeCl_Due nel recupero di metalli preziosi dai catalizzatori esausti presenti nei tubi di scappamento dei veicoli che funzionano a benzina o diesel.

Viene utilizzato nell'industria tessile per fissare i colori in alcuni tipi di tessuto.

Indice articolo

• 1 Struttura
• 2 Nomenclatura
• 3 Proprietà
  • 3.1 Stato fisico
  • 3.2 Peso molecolare
  • 3.3 Punto di fusione
  • 3.4 Punto di ebollizione
  • 3.5 Peso specifico
  • 3.6 Solubilità
  • 3.7 Altre proprietà
• 4 Ottenimento
• 5 Usi
  • 5.1 Nella colorazione dei tessuti
  • 5.2 Nel trattamento delle acque reflue
  • 5.3 Negli studi chimici
  • 5.4 Negli studi biochimici
• 6 Riferimenti

Struttura

Il cloruro ferroso è costituito da uno ione ferroso Fe^Due+ e due ioni cloruro Cl^- uniti da legami ionici.

Ioni ferrosi Fe^Due+ ha la seguente struttura elettronica:

1s^Due, 2s^Due 2 P⁶, 3s^Due 3p⁶ 3d⁶, 4s⁰

dove si può vedere che ha perso due elettroni dal guscio 4s.

Questa configurazione non è molto stabile, e per questo tende ad ossidarsi, cioè a perdere un altro elettrone, questa volta dallo strato 3d, formando lo ione Fe.³⁺.

Da parte sua, lo ione cloruro Cl^- ha la seguente struttura elettronica:

1s^Due, 2s^Due 2 P⁶, 3s^Due 3p⁶

dove puoi vedere che ha acquisito un elettrone in più nel guscio 3p, completandolo. Questa configurazione è molto stabile perché tutti gli strati elettronici sono completi.

Nomenclatura

- Cloruro ferroso

- Cloruro di ferro (II)

- Dicloruro di ferro

- Cloruro ferroso tetraidrato: FeCl_Due•4H_DueO

Proprietà

Stato fisico

Solido da incolore a verde chiaro, cristalli.

Peso molecolare

126,75 g / mol

Punto di fusione

674 ºC

Punto di ebollizione

1023 ºC

Peso specifico

3.16 a 25 ºC / 4 ºC

Solubilità

Molto solubile in acqua: 62,5 g / 100 mL a 20 ºC. Solubile in alcool, acetone. Leggermente solubile in benzene. Praticamente insolubile in etere.

Altre proprietà

FeCl_Due anidro è molto igroscopico. Assorbe facilmente l'acqua dall'ambiente, formando una varietà di idrati, in particolare il tetraidrato, in cui per ogni molecola di FeCl_Due ci sono 4 molecole di H._DueO allegato a questo (FeCl_Due•4H_DueO).

In presenza di aria, si ossida lentamente a FeCl₃. Ciò significa che lo ione Fe^Due+ facilmente ossidabile a ione Fe³⁺.

Se riscaldato in presenza di aria forma rapidamente cloruro ferrico FeCl₃ e ossido ferrico Fe_DueO₃.

FeCl_Due è corrosivo per metalli e tessuti.

Ottenere

Si ottiene trattando un eccesso di ferro metallico Fe con una soluzione acquosa di acido cloridrico HCl ad alte temperature..

Fede⁰ + 2 HCl → FeCl_Due + 2 h⁺

Tuttavia, a causa della presenza di acqua con questo metodo, si ottiene il cloruro ferroso tetraidrato FeCl._Due•4H_DueO.

Per ottenerlo anidro (senza acqua incorporata nei cristalli), alcuni ricercatori hanno scelto di effettuare la reazione della polvere di ferro con HCl anidro (senza acqua) nel solvente tetraidrofurano (THF) alla temperatura di 5 ºC..

In questo modo si ottiene il composto FeCl_Due•1,5THF, che riscaldato a 80-85 ºC sotto vuoto o in atmosfera di azoto (per evitare la presenza di acqua) produce FeCl_Due anidro.

Applicazioni

Il cloruro ferroso ha vari usi, generalmente in base alla sua capacità riducente, cioè può essere facilmente ossidato. Viene utilizzato ad esempio nelle pitture e nei rivestimenti, poiché aiuta a fissarli sulla superficie.

Il ferro è un micronutriente essenziale per la salute umana e di alcuni animali. È coinvolto nella sintesi delle proteine, nella respirazione e nella moltiplicazione delle cellule.

Da qui il FeCl_Due è utilizzato nelle preparazioni farmaceutiche. Lo ione Fe^Due+ come tale è meglio assorbito dello ione Fe³⁺ nell'intestino.

Viene utilizzato per la produzione di FeCl₃. Viene utilizzato in metallurgia, nei bagni di rivestimento in ferro, per fornire un deposito più duttile.

Ecco altri usi in primo piano.

Nella colorazione dei tessuti

FeCl_Due È usato come fissativo mordente o colorante in alcuni tipi di tessuto. Il mordente reagisce chimicamente e si lega contemporaneamente al colorante e al tessuto, formando su di esso un composto insolubile..

In questo modo la tintura rimane fissata al tessuto e il suo colore si intensifica..

Nel trattamento delle acque reflue

FeCl_Due utilizzato in impianti di trattamento delle acque reflue o delle acque reflue (acque reflue).

In questa applicazione, il cloruro ferroso partecipa all'ossidazione dei fanghi, attraverso un processo chiamato ossidazione Fenton. Questa ossidazione provoca la rottura dei fiocchi di fango e consente il rilascio dell'acqua ad esso fortemente legata..

I fanghi possono quindi essere essiccati e smaltiti in modo ecologico. L'uso del cloruro ferroso aiuta a ridurre i costi del processo.

Recentemente è stato anche proposto di utilizzarlo per ridurre la formazione di idrogeno solforato o idrogeno solforato in queste acque di scarico..

In questo modo si ridurrebbe la corrosione prodotta da questo gas e anche gli odori sgradevoli..

Negli studi chimici

A causa delle sue proprietà riducenti (l'opposto dell'ossidante), FeCl_Due È ampiamente utilizzato in varie indagini nei laboratori di chimica, fisica e ingegneria.

Alcuni scienziati hanno utilizzato vapori di cloruro ferroso per estrarre metalli preziosi come platino, palladio e rodio dai catalizzatori esauriti nei veicoli a benzina o diesel..

Questi catalizzatori vengono utilizzati per rimuovere i gas dannosi per l'uomo e l'ambiente. Si trovano nel tubo di scappamento di auto e camion che funzionano a benzina o diesel.

Dopo un certo tempo, il convertitore catalitico del veicolo si consuma e perde la sua efficacia e deve essere sostituito. Il catalizzatore esaurito viene scartato e sono in corso sforzi per recuperare i metalli preziosi che contiene..

Secondo i ricercatori, questi metalli formavano leghe magnetiche con il ferro contenuto nel cloruro ferroso..

Le leghe potevano essere estratte con magneti e poi i metalli preziosi recuperati con metodi ben noti..

Negli studi biochimici

Per il possesso del catione Fe^Due+, che è un importante micronutriente negli esseri umani e in alcuni animali, FeCl_Due utilizzato negli studi di biochimica e medicina.

Alcuni studi hanno dimostrato che il cloruro ferroso migliora l'efficacia fungicida del plasma di argon freddo..

Il plasma freddo è una tecnologia utilizzata per la sterilizzazione di superfici e strumenti medici. Si basa sulla formazione dei radicali idrossilici OH · dall'umidità dell'ambiente. Questi radicali reagiscono con la parete cellulare del microrganismo e ne provocano la morte.

In questa indagine il FeCl_Due ha migliorato l'effetto del plasma freddo e ha accelerato l'eliminazione di un fungo resistente ad altri metodi di disinfezione.

Alcuni scienziati hanno scoperto che l'uso di FeCl_Due permette di aumentare la resa nelle reazioni per ottenere glucosio partendo dalla bagassa di canna da zucchero.

In questo caso, essendo il Fe^Due+ un microelemento essenziale per la salute umana, la sua presenza in tracce nel prodotto non avrebbe effetti sull'uomo.

Riferimenti

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