Cloruro de hierro (III)
| cloruro de hierro (III) | |||||
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| Identificación | |||||
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| Sinónimos |
cloruro férrico |
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| N o CAS |
(anhidro), (hexahidrato) |
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| N o ECHA | 100.028.846 | ||||
| N o CE | 231-729-4 | ||||
| Apariencia | cristales negros a marrones, higroscópicos., hexahidrato: amarillo sólido en solución: marrón |
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| Propiedades químicas | |||||
| Fórmula bruta | FeCl 3 | ||||
| Masa molar | 162,204 ± 0,008 g / mol Cl 65,57%, Fe 34,43%, |
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| Propiedades físicas | |||||
| T ° fusión | 579 K ( 306 ° C ); La deshidratación a 37 ° C . |
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| T ° hirviendo | 588 K ( 315 ° C ) descomposición parcial en FeCl 2 + Cl 2 |
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| Solubilidad | en agua : 920 g · l -1 ( 20 ° C ). acetona : 630 g · l -1 ( 18 ° C ) metanol : etanol muy soluble : 830 g · l -1 . éter : muy soluble |
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| Densidad |
2,80 x 10 3 kg · m -3 en solución al 40%: 1,4 g · ml -1 |
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| Viscosidad dinámica | Solución al 40%: 12 cP | ||||
| Cristalografía | |||||
| Sistema de cristal | hexagonal | ||||
| Precauciones | |||||
| WHMIS | |||||
 MI, E : Material corrosivo Transporte de mercancías peligrosas: clase 8 Divulgación al 1.0% según la lista de divulgación de ingredientes Comentarios: Este producto figura en la Lista de divulgación de ingredientes con el nombre químico Hierro, sales solubles en agua, nos (otro no especificado). |
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| Directiva 67/548 / CEE | |||||
 Xn Símbolos : Xn : Nocivo Frases R : R22 : Nocivo por ingestión. R38 : Irrita la piel. R41 : Riesgo de lesiones oculares graves. Frases S : S26 : En caso de contacto con los ojos, lávense inmediata y abundantemente con agua y acúdase a un médico. S39 : Use protección para los ojos / la cara. Frases R : 22, 38, 41, Frases S : 26, 39, |
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| Transporte | |||||
80 : material corrosivo o material que muestra un menor grado de corrosividad Número ONU : 1773 : ANHYDROUS HIERRO III CLORURO Clase: 8 Etiqueta: 8 : Sustancias corrosivas embalaje: Embalaje grupo III : sustancias ligeramente peligrosas. 
80 : material corrosivo o material que presenta un grado menor de corrosividad. Número ONU : 2582 : SOLUCIÓN DE CLORURO DE HIERRO III Clase: 8 Etiqueta: 8 : Sustancias corrosivas Embalaje: Grupo de embalaje III : sustancias de bajo peligro. |
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| Compuestos relacionados | |||||
| Otros cationes | Cloruro de hierro (II) | ||||
| Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |||||
El cloruro de hierro (III) , también conocido como cloruro férrico o cloruro férrico, es una sal de hierro de fórmula química FeCl 3 . Es un compuesto muy higroscópico , que emite vapores en aire húmedo bajo el efecto de la hidrólisis . La reacción de disolución en agua es muy exotérmica y forma una solución ácida marrón. Este líquido corrosivo se utiliza para tratar aguas residuales y suministro de agua. También se utiliza para el grabado metalográfico sobre cobre (en particular los presentes en circuitos impresos) así como sobre acero inoxidable .
El cloruro de hierro (III) anhidro es un ácido de Lewis bastante fuerte, utilizado como catalizador en reacciones de química orgánica . La forma hexahidratada, amarilla, es la forma comercial más común de cloruro férrico. Su estructura es [FeCl 2 (H 2 O) 4 ] Cl, 2H 2 O (similar a la del cloruro de cromo (III) ).
Bajo el efecto de calor , FeCl 3 inferior y final en las proximidades de 315 ° C . El vapor producido está compuesto por dímeros de Fe 2 Cl 6 (en comparación con el cloruro de aluminio ), que se descomponen lentamente para formar cloruro ferroso FeCl 2 y cloro Cl 2 .
Propiedades químicas
El cloruro de hierro (III) es un ácido de Lewis bastante fuerte, que reacciona con las bases de Lewis para formar compuestos estables. Por ejemplo, la adición de cloruro férrico y óxido de trifenilfosfina forma el compuesto estable FeCl 3 (OPPh 3 ) 2 (donde Ph es un grupo fenilo ). Existen varios complejos aniónicos , el más estable contiene la forma tetraédrica amarilla FeCl 4 - . Es posible extraer una solución de FeCl 4 - en ácido clorhídrico usando éter .
Cuando el cloruro férrico se calienta en presencia de óxido férrico a 350 ° C , se forma oxicloruro de FeOCl. En presencia de una base , los átomos de cloro del cloruro férrico pueden sustituirse, por ejemplo, para formar un alcóxido :
FeCl 3 + 3 C 2 H 5 OH + 3 NH 3 → Fe (OC 2 H 5 ) 3 + 3 NH 4 ClLas sales de carboxilato , como los oxalatos , citratos y tartratos , reaccionan con el cloruro férrico en solución acuosa para formar complejos estables como [Fe (C 2 O 4 ) 3 ] 3- .
El cloruro de hierro (III) también es un agente oxidante moderado, capaz por ejemplo de oxidar el cloruro de cobre (I) en cloruro de cobre (II) . Los agentes reductores como la hidracina permiten la reducción de FeCl 3 en complejos de hierro (II).
Fabricación
El cloruro de hierro (III) anhidro se puede preparar haciendo reaccionar directamente el siguiente hierro y cloro :
2 Fe (s) + 3 Cl 2 (g) → 2 FeCl 3 (s)A escala industrial, el cloruro férrico se produce en solución acuosa mediante dos técnicas, a partir de hierro o mineral de hierro ( óxido ) en un proceso de bucle:
- Disolución de mineral de hierro en ácido clorhídrico : Fe 3 O 4 (s) + 8 HCl (ac) → FeCl 2 (ac) + 2 FeCl 3 (ac) + 4 H 2 O
- Transformación de cloruro ferroso utilizando cloro : 2FeCl 2 (ac) + Cl 2 (g) → 2FeCl 3 (ac)
- Disolución de hierro puro en una solución de cloruro férrico: Fe (s) + 2 FeCl 3 (aq) → 3 FeCl 2 (aq)
El cloruro férrico hidratado se puede deshidratar para obtener la forma anhidra calentando en presencia de cloruro de tionilo .
Usos
El cloruro férrico es uno de los reactivos más utilizados para atacar metales. Es especialmente muy utilizado para atacar el cobre en la industria de los circuitos impresos . Este ataque implementa una reacción de oxidación-reducción :
FeCl 3 + Cu → FeCl 2 + CuClseguido de : FeCl 3 + CuCl → FeCl 2 + CuCl 2
También se utiliza como catalizador para la reacción de etileno y cloro , utilizado en la producción industrial de cloruro de vinilo , el monómero básico para la fabricación de PVC . Se utiliza una reacción similar para producir 1,2-dicloroetano, un compuesto químico ampliamente utilizado en la industria.
El cloruro férrico también se utiliza como alternativa al sulfato de hierro (III) para el tratamiento del agua . A continuación, se trata con un ión hidróxido para formar un flóculo de hidróxido de hierro (III) (de fórmula FeO (OH)) que permite eliminar las partículas en suspensión.
En el laboratorio, el cloruro férrico se usa comúnmente como ácido de Lewis para catalizar reacciones como la cloración de aromáticos o la reacción de Friedel y Crafts sobre aromáticos. Es un ácido de Lewis menos potente que el cloruro de aluminio , pero en ciertos casos este carácter más moderado permite obtener mejores rendimientos , en cuanto a la alquilación del benceno :
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La "prueba de cloruro férrico" es una prueba colorimétrica para el reconocimiento de fenol y enoles , que utiliza una solución al 1% de cloruro férrico previamente neutralizado con sosa hasta la aparición de un precipitado de FeO (OH). Esta solución se filtra antes de su uso. A continuación, la sustancia orgánica se disuelve en agua , metanol o etanol . La solución de cloruro férrico se añade a la solución orgánica obtenida y aparece una coloración generalmente púrpura, verde o azul (transitoria o permanente) en presencia de fenol o un enol.
Los numismáticos estadounidenses utilizan a veces el cloruro férrico para determinar la fecha de las monedas de 10 centavos "Buffalo" (emitidas entre 1913 y 1938 ) cuya fecha ya no es legible.
En electrónica, el percloruro de hierro se utiliza para grabar circuitos impresos .
Variante para uso médico
El cloruro férrico también se puede utilizar en la preparación para uso farmacéutico externo como un excelente agente hemostático en lugar del tradicional "peróxido de hidrógeno".
Esta preparación, que está relativamente mal distribuida, se presenta en forma líquida (solución acuosa) de color amarillo claro y se puede aplicar sobre cortes o pequeñas heridas externas.
Su aplicación en contacto con la sangre provoca inmediatamente la formación de un coágulo de sangre en la superficie, que provoca hemostasia y protege la herida como lo hace la costra durante el proceso de curación.
Atención, solo se puede utilizar una solución de cloruro férrico diluido a aproximadamente 5,2% (equivalente a cloruro férrico anhidro a aproximadamente 1,5%).
Si esta solución se aplica con un algodón y las fibras quedan atrapadas en el coágulo que se está formando, no las retire para no romper la costra que reactivará el sangrado. Estas fibras desaparecerán cuando la costra se caiga después de que la herida haya sanado.
A diferencia del peróxido de hidrógeno, que es indoloro, el cloruro férrico "pica" pero es mucho más efectivo al causar una coagulación absolutamente inmediata.
El cloruro férrico fue utilizado por A. Fölling en 1934 en la orina de pacientes con retraso mental y un olor a humedad intrínseco , lo que le permitió demostrar un exceso de ácido fenilpirúvico, un síntoma biológico primario de la fenilcetonuria .
seguridad
El cloruro férrico es tóxico y altamente corrosivo . La forma anhidra es un agente deshidratante muy poderoso. Debe manipularse con cuidado.
- R: 22 (Nocivo por ingestión )
- R: 34 (Provoca quemaduras )
- S: 26 (En caso de contacto con los ojos , lávese bien y consulte a un oftalmólogo )
- S: 28 (En caso de contacto con la piel , lavar a fondo con ... (especificado por el fabricante) )
Tiene un fuerte carácter ácido y por tanto presenta todos los riesgos debidos a productos corrosivos. Las salpicaduras en los ojos pueden provocar quemaduras graves. Debe usar anteojos al manipularlo. Cualquier salpicadura en la piel debe lavarse sin demora. El contacto prolongado causa irritación y puede causar quemaduras.
Nunca debe colocarse en una botella o recipiente para uso alimentario para evitar confundirlo con una bebida.
Se recomienda etiquetar los contenedores como "cloruro férrico C corrosivo".
Ver también
Referencias
- NN Greenwood, A. Earnshaw, Química de los elementos , 2a ed., Butterworth-Heinemann, Oxford, Reino Unido, 1997.
- Manual de Química y Física , 71a edición, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.
- The Merck Index , séptima edición, Merck & Co, Rahway, Nueva Jersey, EE. UU., 1960.
- D. Nicholls, Complexes and First-Row Transition Elements , Macmillan Press, Londres, 1973.
- AF Wells, Química inorgánica estructural , 5a ed., Oxford University Press, Oxford, Reino Unido, 1984.
- J. March, Química Orgánica Avanzada , 4a ed., P. 723, Wiley, Nueva York, 1992.
- BS Furnell et al., Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry , 5a edición, Longman / Wiley, Nueva York, 1989.
- Manual de reactivos para síntesis orgánica: reactivos ácidos y básicos , (HJ Reich, JH Rigby, eds.), Wiley, Nueva York, 1999.
- TRICLORURO DE HIERRO (anhidro) , hoja (s) de seguridad del Programa Internacional de Seguridad Química , consultado el 9 de mayo de 2009
- masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
- Entrada del número CAS "7705-08-0" en la base de datos química GESTIS de la IFA (organismo alemán responsable de la seguridad y salud) ( alemán , Inglés ), consultado el 11 de enero 2009 (JavaScript necesario)
- " Cloruro férrico " en la base de datos de productos químicos Reptox de la CSST (organización de Quebec responsable de la seguridad y salud en el trabajo), consultado el 25 de abril de 2009