Il idrossido di ferro (III) è un composto inorganico la cui formula è strettamente Fe (OH)3, in cui la proporzione di ioni Fe3+ e OH- è 3: 1. Tuttavia, la chimica del ferro può essere piuttosto complicata; in modo che questo solido non sia composto solo dagli ioni menzionati.
In effetti, Fe (OH)3 contiene l'anione ODue-; quindi, è un ossido di idrossido di ferro monoidrato: FeOOH · HDueO. Se si aggiunge il numero di atomi per quest'ultimo composto si verificherà che coincide con quello di Fe (OH)3. Entrambe le formule sono valide per riferirsi a questo idrossido di metallo.
Nei laboratori di insegnamento o di ricerca di chimica, Fe (OH)3 si osserva come un precipitato marrone-arancio; simile al sedimento nell'immagine sopra. Quando questa sabbia arrugginita e gelatinosa viene riscaldata, rilascia l'acqua in eccesso, virando al giallo-arancio (pigmento giallo 42)..
Questo pigmento giallo 42 è lo stesso FeOOHHDueO senza l'ulteriore presenza di acqua coordinata al Fe3+. Quando è disidratato, diventa FeOOH, che può esistere sotto forma di diversi polimorfi (goethite, akaganeite, lepidocrocite, feroxihita, tra gli altri).
Il minerale bernalite, invece, presenta cristalli verdi con una composizione di base Fe (OH)3NHDueO; fonte mineralogica di questo idrossido.
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Le strutture cristalline degli ossidi di ferro e degli idrossidi sono un po 'complicate. Ma, da un semplice punto di vista, può essere considerato come ripetizioni ordinate di unità ottaedriche FeO6. Pertanto, questi ottaedri ferro-ossigeno si intrecciano attraverso i loro angoli (Fe-O-Fe) o le loro facce, stabilendo tutti i tipi di catene polimeriche.
Se tali catene sembrano ordinate nello spazio, si dice che il solido sia cristallino; altrimenti è amorfo. Questo fattore, insieme al modo in cui si uniscono gli ottaedri, determina la stabilità energetica del cristallo e, quindi, i suoi colori..
Ad esempio, i cristalli ortorombici di bernalite, Fe (OH)3NHDueOppure sono di colore verdastro a causa del loro ottaedro FeO6 si uniscono solo attraverso i loro angoli; a differenza di altri idrossidi di ferro, che appaiono rossastri, gialli o marroni, a seconda del grado di idratazione.
Va notato che gli ossigeni di FeO6 provengono dall'OH- o dell'ODue-; la descrizione esatta corrisponde ai risultati dell'analisi cristallografica. Sebbene non affrontato come tale, la natura del legame Fe-O è ionica con un certo carattere covalente; che per altri metalli di transizione diventa ancora più covalente, come con l'argento.
Mentre il Fe (OH)3 è un solido che si riconosce facilmente quando si aggiungono sali di ferro ad un mezzo alcalino, le sue proprietà non sono del tutto chiare.
È noto però che è responsabile della modifica delle proprietà organolettiche (gusto e colore, in particolare) dell'acqua potabile; che è molto insolubile in acqua (Ksp= 2,79 · 10-39); e anche che la sua massa molare e la sua densità sono 106,867 g / mol e 4,25 g / mL.
Questo idrossido (come i suoi derivati) non può avere un punto di fusione o di ebollizione definito perché riscaldato rilascia vapore acqueo, convertendolo così nella sua forma anidra FeOOH (insieme a tutti i suoi polimorfi). Pertanto, se continua a riscaldarsi, FeOOH si scioglierà e non FeOOH · HDueO.
Per studiarne più a fondo le proprietà, sarebbe necessario sottoporre il pigmento giallo 42 a numerosi studi; ma è più che probabile che nel processo cambi il suo colore in rossastro, indicativo della formazione di FeOOH; o al contrario, si dissolve nel complesso acquoso Fe (OH)63+ (mezzo acido), o nell'anione Fe (OH)4- (mezzo molto semplice).
Nella sezione precedente è stato detto che Fe (OH)3 è molto insolubile in acqua e può anche precipitare a un pH vicino a 4,5 (se non ci sono specie chimiche che interferiscono). Precipitando, può portare via (co-precipitare) alcune impurità dall'ambiente dannose per la salute; ad esempio, i sali di cromo o arsenico (Cr3+, Cr6+, e come3+, Asso5+).
Quindi, questo idrossido permette di occludere questi metalli e altri più pesanti, agendo come assorbente..
La tecnica consiste non tanto nel far precipitare il Fe (OH)3 (alcalinizzante il mezzo), ma invece viene aggiunto direttamente all'acqua o al suolo contaminati, utilizzando polveri o cereali acquistati in commercio.
Il ferro è un elemento essenziale per il corpo umano. L'anemia è una delle malattie più importanti a causa della sua carenza. Per questo motivo, è sempre una questione di ricerca escogitare diverse alternative per incorporare questo metallo nella nostra dieta in modo che non si generino effetti collaterali..
Uno degli integratori a base di Fe (OH)3 Si basa sul suo complesso con polimaltosio (ferro polimaltosio), che ha un grado di interazione con il cibo inferiore rispetto al FeSO4 ; cioè, più ferro è biologicamente disponibile per il corpo e non è coordinato con altre matrici o solidi.
L'altro integratore è composto da nanoparticelle di Fe (OH)3 sospeso in un mezzo costituito principalmente da adipati e tartrati (e altri sali organici). Questo si è rivelato meno tossico del FeSO4, oltre ad aumentare l'emoglobina, non si accumula nella mucosa intestinale e favorisce la crescita di microbi benefici.
Pigment Yellow 42 è utilizzato nelle vernici e nei cosmetici e come tale non rappresenta un potenziale rischio per la salute; a meno che non venga ingerito accidentalmente.
Sebbene Fe (OH) non sia formalmente utilizzato in questa applicazione3, questo potrebbe servire come materiale di partenza per FeOOH; composto con cui viene prodotto uno degli elettrodi di una semplice e economica batteria di ferro, che funziona anche a pH neutro.
Le reazioni a semicella per questa batteria sono espresse di seguito con le seguenti equazioni chimiche:
½ Fe ⇋ ½ FeDue+ + e-
FedeIIIOOH + e- + 3H+ ⇋ FedeDue+ + 2HDueO
L'anodo diventa un elettrodo di ferro, che rilascia un elettrone che successivamente, dopo aver attraversato il circuito esterno, entra nel catodo; elettrodo in FeOOH, riducente a FeDue+. Il mezzo elettrolitico per questa batteria è composto da sali solubili di FeDue+.
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