Structure de l'hydroxyde de fer (III), propriétés et utilisations

Il Hydroxyde de fer (III) C'est un composé inorganique dont la formule est strictement est la foi (OH)₃, dans lequel la proportion d'ions de foi³⁺ et oh^- est 3: 1. Cependant, la chimie du fer peut devenir assez alambiquée; de sorte que ce solide n'est pas seulement composé des ions susmentionnés.

En fait, la foi (OH)₃ contient un anion ou^2-; Par conséquent, c'est un hydroxyde de fer monohydré à oxyde: Ugooh · H₂SOIT. Si le nombre d'atomes est ajouté pour ce dernier composé, il sera vérifié qu'il coïncide avec celui de la foi (OH)₃. Les deux formules sont valables pour se référer à cet hydroxyde métallique.

Hydroxyde de fer (III) dans un étang de grenouille. Source: Clint Budd (https: // www.Flickr.com / photos / [e-mail protège] / 13016864125)

Dans les laboratoires de chimie de l'enseignement ou de recherche, Faith (OH)₃ Il est observé comme un précipité brun orange; Similaire aux sédiments de l'image supérieure. Lorsque ce sable rouillé et gélatineux subit du chauffage, il libère l'excès d'eau, tournant sa coloration jaune orange (pigment jaune 42).

Ce pigment jaune 42 est le même ureooh · h₂Ou sans la présence supplémentaire de l'eau coordonnée à la foi³⁺. Lorsque cela est déshydraté, il devient ureooh, qui peut exister sous la forme de différents polymorphes (Goethita, Akaganeíta, lépidocrocyte, Feroxihita, entre autres).

Le minéral de Bernalita, en revanche, présente des cristaux verts de la composition de base Fe (OH)₃· NH₂SOIT; Source minéralogique de cet hydroxyde.

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Structure d'hydroxyde de fer (III)

Les structures cristallines des oxydes de fer et des hydroxydes sont un peu compliquées. Mais, d'un point de vue simple, il peut être considéré comme des répétitions ordonnées des unités octaédriques laides₆. Ainsi, ces octaèdres fer-oxygène sont entrelacés dans leurs coins (Fe-O-Fe), ou leurs visages, établissant toutes sortes de chaînes polymères.

Si de telles chaînes semblent ordonnées dans l'espace, on dit que le solide est cristallin; Sinon, c'est amorphe. Ce facteur, ainsi que la façon dont les octaèdres se joignent, déterminent la stabilité énergétique du verre et, par conséquent, ses couleurs.

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Par exemple, les cristaux ortorrombiques de la Bernalita, Faith (OH)₃· NH₂Ou, ils sont de couleur verdâtre parce que leurs laids octaèdres₆ Ils ne se joignent que dans leurs coins; Contrairement à d'autres hydroxydes de fer, qui ont l'air rougeâtre, jaune ou brun, selon le degré d'hydratation.

Il convient de noter que l'oxygène laid₆ Venez du oh^- ou de o^2-; La description exacte correspond aux résultats de l'analyse cristallographique. Bien qu'il ne soit pas traité en tant que tel, la nature du lien Fe-O est ionique à un certain caractère covalent; qui, pour les autres métaux de transition, devient encore plus covalent, comme avec l'argent.

Propriétés

Alors que la foi (OH)₃ C'est un solide qui est facilement reconnu lorsque les sels de fer sont ajoutés à un milieu alcalin, ses propriétés ne sont pas entièrement clarifiées.

On sait cependant qu'il est responsable de la modification des propriétés organoleptiques (saveur et couleur, en particulier) de l'eau potable; qui est très insoluble dans l'eau (k_sp= 2,79 · 10^-39)); Et aussi que sa masse molaire et sa densité sont de 106 867 g / mol et 4,25 g / ml.

Cet hydroxyde (ainsi que ses dérivés) ne peut pas avoir une fusion définie ou un point d'ébullition parce que lorsqu'il est chauffé, la vapeur d'eau est chauffée, devenant ainsi sa forme anhydra ureooh (à côté de tous ses polymorphes). Par conséquent, s'il continue de se réchauffer, Ugooh et non les ugooh · h fusionnera₂SOIT.

Pour étudier ses propriétés plus approfondies, il serait nécessaire de se soumettre au pigment jaune 42 à de nombreuses études; Mais il est plus que probable que, dans le processus, je change de coloration rougeâtre, indiquant la formation de FOOOH; ou au contraire, il se dissout dans la foi complexe acuo (OH)₆³⁺ (demi-acide), ou dans l'anion de frais (OH)₄^- (Medium très basique).

Applications

Absorbant

Dans la section précédente, il a été mentionné que la foi (OH)₃ Il est très insoluble dans l'eau et peut même précipiter un pH proche de 4,5 (s'il n'y a pas d'espèces chimiques qui interfèrent). Lors du précipité, certaines impuretés de l'environnement nuisibles à la santé; Par exemple, le chrome ou les sels d'arsenic (Cr³⁺, Croisement⁶⁺, et comme³⁺, As⁵⁺).

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Ainsi, cet hydroxyde permet d'obtenir ces métaux et autres, agissant comme un absorbant.

La technique consiste à ne pas tant précipiter la foi (OH)₃ (Alcalin le milieu), mais est plutôt ajouté directement aux eaux ou sols contaminés, par des poudres ou des grains acquis commercialement.

Utilisations thérapeutiques

Le fer est un élément essentiel pour le corps humain. L'anémie est l'une des maladies les plus remarquables de sa carence. Pour cette raison, il est toujours des recherches sujettes à concevoir différentes alternatives pour intégrer ce métal dans notre alimentation afin que les effets collatéraux ne soient pas générés.

L'un des suppléments basés sur la foi (OH)₃ Il est basé sur son complexe avec le polymétose (fer polymaltose), qui présente un degré d'interaction inférieur avec la nourriture par rapport au feso₄ ; C'est-à-dire que plus de fer est biologiquement disponible pour le corps et n'est pas coordonné avec d'autres matrices ou solides.

L'autre supplément est composé de nanoparticules de foi (OH)₃ suspendu dans un milieu composé principalement d'adipatos et de tartratos (et d'autres sels biologiques). Cela s'est avéré moins toxique que le feso₄, En plus d'augmenter l'hémoglobine, il ne s'accumule pas dans la muqueuse intestinale et favorise la croissance des microbes bénéfiques.

Pigment

Le pigment jaune 42 est utilisé dans les peintures et les cosmétiques, et en tant que tel ne représente pas un risque potentiel pour la santé; à moins qu'il ne soit ingéré par accident.

Batterie de fer

Bien que la foi (OH) ne soit pas officiellement utilisée dans cette application₃, Cela pourrait servir de matériel de départ pour le Feooh; Composé avec lequel l'une des électrodes d'une batterie en fer bon marché et simple est fabriquée, qui fonctionne également à un pH neutre.

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Les réactions à cellules moyennes pour cette batterie sont exprimées ci-dessous avec les équations chimiques suivantes:

½ foi ⇋ ½ foi²⁺ + et^-

Foi^IIIOoh + e^- + 3h⁺  ⇋ Foi²⁺ + 2h₂SOIT

L'anode devient une électrode en fer, qui libère un électron qui, plus tard, après avoir parcouru le circuit externe, entre dans la cathode; électrode en ugooh, réduisant à la foi²⁺. Le milieu électrolytique de cette batterie est composé de sels solubles de foi²⁺.

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