El hierro es un metal de transición con número atómico 26

1. INTRODUCCION

El hierro es un metal de transición con número atómico 26 y configuración electrónica [Ar]3d64s2. Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, representando un 5%, los minerales más importantes son la hemanita (Fe2O3), magnetita (Fe3O4), limonita [FeO(OH)] y la siderita (FeCO3).

Presenta estados de oxidación de (II)-(VI), siendo el +2 y +3 los únicos más importantes y comunes en la química del hierro.

El Hierro (II) forma sales prácticamente con cualquier anión estable, en general como sustancias sólidas de color verde, que se aíslan de soluciones acuosas por evaporación. El sulfato y el perclorato contienen iones octaédricos [F3(H2O)6]2+.

La sal de Mohr o también llamada sulfato ferroso amónico o sulfato de hierro (II) y amonio hexahidratado (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O, es una sal doble que se sintetiza a partir del sulfato de hierro (II) heptahidratado (FeSO4.7H2O) y sulfato de amonio, es muy estable frente al oxígeno atmosférico y cristaliza en forma hexahidratada en monoclínico. Sólo existe en estado sólido y se forma por cristalización de la mezcla de los sulfatos correspondientes debido a que esta es más insoluble que los sulfatos por separado. Es muy útil en la preparación de patrones para medidas de ferromagnetismo y también para el análisis de suelos y agua en la agricultura.

El hierro (II) forma algunos complejos, la mayoría de ellos octaédricos. Los complejos ferrosos se pueden normalmente oxidar a complejos férricos y el sistema acuoso FeII-FeIII suministra un buen ejemplo del efecto de los ligantes complejantes sobre las relativas estabilidades de los estados de oxidación.

2. CONSULTAS PRELIMINARES

2.1 Consulte los usos principales de los compuestos de hierro (II) y de hierro (III) como catalizadores

RTA:

 Fe(II): Fe3O4 se utiliza como catalizador en el proceso de Haber y en la reacción de desplazamiento del gas de agua. [http://en.wikipedia.org/wiki/Iron(II,III)_oxide]

 Fe(III): El FeCl3 anhidro es un ácido de Lewis bastante fuerte, y se emplea como catalizador en síntesis orgánica.

2.2 Investigue cual es el estado de oxidación más importante del hierro en los sistemas vivos.

RTA: El hierro ha asumido un papel vital en el crecimiento y en la supervivencia de los mismos y es necesario no solo para lograr una adecuada oxigenación tisular sino también para el metabolismo de la mayor parte de las células, el hierro en la naturaleza y en los sistemas vivos se encuentra oxidado, es decir Fe+3.

[http://es.wikipedia.org/wiki/Hierro]

2.3 Consulte las diferencias básicas desde el punto de vista magnético de los compuestos de hierro (II) y de hierro (III).

RTA:

Fig. 1

En la fig.1 se muestra la configuración electrónica del Fe+2 y el Fe+3, tomando como referencia una geometría octaédrica y que está unido a un ligando de campo débil, generando una configuración de alto espín.

3. OBSERVACIONES, CÁLCULOS Y RESULTADOS.

3.1 OBSERVACIONES

Se disolvió en la mínima cantidad de agua 1.2210 g de sulfato de hierro heptahidratado un sólido de color verde; al cual agregamos una solución saturada y calentada de sulfato de amonio y 0.5 mL de ácido sulfúrico concentrado. Posteriormente se dejó enfriar en un baño de hielo; raspando continuamente para ayudar a la formación de los cristales; después de unos minutos se formaron una cierta cantidad de cristales los cuales desafortunadamente se disolvieron, por lo cual se colocó la solución en un baño de arena, agitando continuamente y por ultimo someterla de nuevo a un baño de hielo. Desafortunadamente en el proceso, el beaker no fue resistente y se rompió, por lo cual las posteriores pruebas que debían realizarse al compuesto fueron observadas.

A 1 mL de una solución de sal de Mohr al 10% se añadió gota a gota un exceso de hidróxido de sodio 2N, la solución tomó un color verde. Luego se tomó otro mL de solución de sal de Mohr en agua acidulada y se añadieron unas gotas de peróxido de hidrógeno al 6%, la solución tomó un aspecto de color amarillo, luego se ebullo esta solución y una vez fría se añadió hexacianohierro (III) de potasio tomando un color azul.

3.2 CÁLCULOS Y RESULTADOS

1.83 g de sal de Mohr se debería obtener, pero por errores prácticos se perdió el compuesto y por lo tanto no se puede calcular el rendimiento de la reacción.

4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

El complejo sulfato doble de Fe (II) y NH4 (sal de Mohr) se sintetizó a partir de 1.2210 g de sulfato de hierro heptahidratado, con una cantidad de sulfato de amonio en solución más una cantidad de ácido sulfúrico que se utiliza para que la reacción se dé más rápido se utiliza como catalizador, la solución se satura para la eliminación del disolvente y la cristalización del complejo, más tarde se filtra el compuesto y se lavan con 1 mL de agua. La oxidación de las soluciones

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