Laboratorio di chimica in casa/Solfato ferroso

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Solfato ferroso

Iron(II)-sulfate-heptahydrate-sample.jpg

Il solfato ferroso, chiamato anche vetriolo verde, è un sale di ferro dell'acido solforico dove il metallo assume carica +2. A contatto con l'aria tende a disproporzionare in solfato ferrico ed ossido ferrico, anche a temperatura ambiente, e la reazione viene accelerata aumentando la temperatura.[1] Per conservarlo in soluzione sarà sufficiente porlo in un recipiente chiuso assieme ad un pezzo di ferro metallico.

Viene commercializzato nei negozi di articoli agricoli e di giardinaggio.

Sintesi principale[modifica]

Il modo migliore per sintetizzare il solfato ferroso è ridurre per scambio semplice una soluzione di solfato di rame con ferro metallico in eccesso (sotto forma di chiodi, trucioli, pagliette...).

Fe(s) + CuSO4 (aq) → FeSO4 (aq) + Cu(s)

La reazione è leggermente esotermica, e man mano che essa procede si noterà che il colore della soluzione vira da blu a verde chiaro.
Questa può essere filtrata per conservare il solfato ferroso ed il rame depositato sul fondo e sul metallo.

Sintesi alternative[modifica]

Il solfato ferroso può essere sintetizzato per unione diretta dell'acido e del metallo, con sviluppo di idrogeno:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

La reazione è esotermica.

Reazioni[modifica]

Come già detto in precedenza, a contatto con l'ossigeno il solfato ferroso si ossida a ferrico, generando solfato ed ossido di ferro(III).

6 FeSO4 + O2 → 2 Fe2(SO4)3 + Fe2O3

Il composto reagisce in modo analogo anche con altri agenti fortemente ossidanti, come cloro e perossido di idrogeno.
In ognuna delle reazioni il solfato ferrico che si forma viene accompagnato dal sale di ferro (III) dell'agente ossidante con cui viene a contatto.[2]

6 FeSO4 + 3 H2O2 → 2 Fe2(SO4)3 + Fe2O3 + 3 H2O

6 FeSO4 + 3 Cl2 → 2 Fe2(SO4)3 + 2 FeCl3

Il sale di Mohr[modifica]

Síran železnato-amonný.JPG

I sali di ferro(II) sono molto sensibili all'ossigeno dell'aria in ambiente neutro o basico, mentre in ambiente acido il potere riducente di Fe2+ diminuisce ed il ferro(II) risente di meno dell'ossidazione. Il sale di Mohr FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O è un sale doppio di ferro(II) resistente all'ossidazione aerobica. Fu Karl Friedrich Mohr il chimico che introdusse l'uso di tale sostanza a metà del XIX secolo assieme a molti altri strumenti analitici in analisi chimica quantitativa. Tale composto chimico è tuttora usato come titolante per la standardizzazione di ossidanti come KMnO4 e K2Cr2O7.

Il sale può essere usato come fonte solida di ferro(II) resistente all'aria, il che gli permette di essere facilmente conservato per venir fatto in seguito reagire con forti ossidanti come CrO42- per neutralizzarli.

Cristallizzazione[modifica]

Deidratazione[modifica]

Video[modifica]

Note[modifica]

  1. Questo fenomeno si mostra con la precipitazione di un solido giallognolo, composto appunto dal triossido e dal trisolfato di ferro. Si veda la voce su en.Wikipedia Iron (II) sulfate.
  2. Questo perché Lo ione Fe2+ (configurazione elettronica [Ar]3d6) ha ancora un orbitale d contenente 2 elettroni con spin opposto. Ossidarsi a Fe3+ lo porta ad avere una configurazione elettronica più stabile ([Ar]3d5) avendo solo 1 elettrone per ogni orbitale d.