Sulfato de hierro (II)

Sulfato de hierro (II)

Sulfato de hierro (II) cuando se disuelve en agua
Nombres
Nombre IUPAC Sulfato de hierro (II)
Otros nombres Sulfato de hierro (II); Sulfato ferroso, Vitriolo verde, Vitriolo de hierro, Vitriolo ferroso, Copperas, Melanterita, Szomolnokita,
Identificadores
Número CAS	anhidro: 7720-78-7 Y monohidrato: 17375-41-6 Y dihidrato: 10028-21-4 Y heptahidrato: 7782-63-0 Y
Modelo 3D ( JSmol )	anhidro: Imagen interactiva heptahidrato: Imagen interactiva
EBICh	anhidro: CHEBI:75832 norte
Química biológica	anhidro: ChEMBL1200830 norte
Araña química	anhidro: 22804 Y monohidrato: 56459 norte heptahidrato: 22804 norte
Tarjeta informativa de la ECHA	100.028.867
Número CE	anhidro: 231-753-5
Identificador de centro de PubChem	anhidro: 24393 monohidrato: 62712 heptahidrato: 62662
Número RTECS	anhidro: NO8500000 (anhidro) NO8510000 (heptahidrato)
UNIVERSIDAD	anhidro: 2IDP3X9OUD Y monohidrato: RIB00980VW Y dihidrato: G0Z5449449 Y heptahidrato: 39R4TAN1VT Y
Número de la ONU	3077
Panel de control CompTox ( EPA )	anhidro: DTXSID0029688
InChI InChI=1S/Fe.H2O4S/c;1-5(2,3)4/h;(H2,1,2,3,4)/q+2;/p-2 Y Clave: BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L Y anhidro: InChI=1/Fe.H2O4S/c;1-5(2,3)4/h;(H2,1,2,3,4)/q+2;/p-2 Clave: BAUYGSIQEAFULO-NUQVWONBAS
SONRISAS anhidro: [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O heptahidrato: [OH2+][Fe-4]([OH2+])([OH2+])([OH2+])([OH2+])[OH2+].[O-]S(=O)(=O)[O- ].O
Propiedades
Fórmula química	FeSO4​
Masa molar	151,91 g/mol (anhidro) 169,93 g/mol (monohidrato) 241,99 g/mol (pentahidrato) 260,00 g/mol (hexahidrato) 278,02 g/mol (heptahidrato)
Apariencia	Cristales blancos (anhidros) Cristales blanco-amarillos (monohidrato) Cristales delicuescentes azul-verdes [1] (heptahidrato)
Olor	Inodoro
Densidad	3,65 g/cm 3 (anhidro) 3 g/cm 3 (monohidrato) 2,15 g/cm 3 (pentahidrato) [2] 1,934 g/cm 3 (hexahidrato) [3] 1,895 g/cm 3 (heptahidrato) [4]
Punto de fusión	680 °C (1256 °F; 953 K) (anhidro) se descompone [6] 300 °C (572 °F; 573 K) (monohidrato) se descompone 60–64 °C (140–147 °F; 333–337 K) (heptahidrato) se descompone [4] [11]
Solubilidad en agua	Monohidrato: 44,69 g/100 ml (77 °C) 35,97 g/100 ml (90,1 °C) Heptahidrato: 15,65 g/100 ml (0 °C) 19,986 g/100 ml (10 °C) 29,51 g/100 ml ( 25 °C) 39,89 g/100 ml (40,1 °C) 51,35 g/100 ml (54 °C) [5]
Solubilidad	Insignificante en alcohol
Solubilidad en etilenglicol	6,38 g/100 g (20 °C) [6]
Presión de vapor	1,95 kPa (heptahidrato) [7]
Susceptibilidad magnética (χ)	1,24 × 10 −2  cm 3 /mol (anhidro) 1,05 × 10 −2  cm 3 /mol (monohidrato) 1,12 × 10 −2  cm 3 /mol (heptahidrato) [4] +10 200 × 10 −6  cm3 / mol
Índice de refracción ( n D )	1,591 (monohidrato) [8] 1,526–1,528 (21 °C, tetrahidrato) [9] 1,513–1,515 (pentahidrato) [2] 1,468 (hexahidrato) [3] 1,471 (heptahidrato) [10]
Estructura
Estructura cristalina	Ortorrómbico , oP24 (anhidro) [12] Monoclínico , mS36 (monohidrato) [8] Monoclínico, mP72 (tetrahidrato) [9] Triclínico , aP42 (pentahidrato) [2] Monoclínico, mS192 (hexahidrato) [3] Monoclínico, mP108 (heptahidrato) [4] [10]
Grupo espacial	Pnma, No. 62 (anhidro) [12] C2/c, No. 15 (monohidrato, hexahidrato) [3] [8] P2 1 /n, No. 14 (tetrahidrato) [9] P 1 , No. 2 (pentahidrato) [2] P2 1 /c, No. 14 (heptahidrato) [10]
Grupo de puntos	2/m 2/m 2/m (anhidro) [12] 2/m (monohidrato, tetrahidrato, hexahidrato, heptahidrato) [3] [8] [9] [10] 1 (pentahidrato) [2]
Constante de red	a  = 8,704(2) Å, b  = 6,801(3) Å, c  = 4,786(8) Å (293 K, anhidro) [12] α = 90°, β = 90°, γ = 90°
Geometría de coordinación	Octaédrico (Fe 2+ )
Termoquímica
Capacidad calorífica ( C )	100,6 J/mol·K (anhidro) [4] 394,5 J/mol·K (heptahidrato) [13]
Entropía molar estándar ( S ⦵ 298 )	107,5 J/mol·K (anhidro) [4] 409,1 J/mol·K (heptahidrato) [13]
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 )	−928,4 kJ/mol (anhidro) [4] −3016 kJ/mol (heptahidrato) [13]
Energía libre de Gibbs (Δ f G ⦵ )	−820,8 kJ/mol (anhidro) [4] −2512 kJ/mol (heptahidrato) [13]
Farmacología
Código ATC	B03AA07 ( OMS )
Responsabilidad por dependencia	ninguno
Farmacocinética :
Inicio de la acción	4 días [14]
Duración de la acción	2-4 meses con actividad máxima a los 7-10 días [15]
Estatus legal	EE.UU .: OTC
Peligros
Etiquetado SGA :
Pictogramas	[7]
Palabra de señal	Advertencia
Indicaciones de peligro	H302 , H315 , H319 [7]
Consejos de precaución	P305+P351+P338 [7]
NFPA 704 (rombo cortafuegos)	[17] 1 0 0
Dosis o concentración letal (LD, LC):
LD 50 ( dosis media )	237 mg/kg (rata, oral) [11]
NIOSH (límites de exposición a la salud en EE. UU.):
REL (recomendado)	TWA 1 mg/m3 [ 16]
Compuestos relacionados
Otros cationes	Sulfato de cobalto (II) Sulfato de cobre (II) Sulfato de manganeso (II) Sulfato de níquel (II)
Compuestos relacionados	Sulfato de hierro (III)
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). norte verificar  ( ¿qué es   ?)Ynorte Referencias del cuadro de información

El sulfato de hierro (II) ( en inglés británico : iron(II) sulphate ) o sulfato ferroso designa una gama de sales con la fórmula Fe SO ₄ · x H ₂ O. Estos compuestos existen más comúnmente como heptahidrato ( x  = 7) pero se conocen varios valores para x. La forma hidratada se utiliza médicamente para tratar o prevenir la deficiencia de hierro , y también para aplicaciones industriales. Conocido desde la antigüedad como copperas y como vitriolo verde (vitriolo es un nombre arcaico para los minerales de sulfato hidratados ), el heptahidrato azul verdoso ( hidrato con 7 moléculas de agua) es la forma más común de este material. Todos los sulfatos de hierro (II) se disuelven en agua para dar el mismo complejo acuoso [Fe(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ , que tiene una geometría molecular octaédrica y es paramagnético . El nombre copperas data de tiempos en los que el sulfato de cobre (II) era conocido como copperas azul, y quizás por analogía, el sulfato de hierro (II) y el sulfato de zinc eran conocidos respectivamente como copperas verde y blanco. ^[18]

Está en la Lista de Medicamentos Esenciales de la Organización Mundial de la Salud . ^[19] En 2022, fue el 107.º medicamento más recetado en los Estados Unidos, con más de 6  millones de recetas. ^{[20] [21]}

Industrialmente, el sulfato ferroso se utiliza principalmente como precursor de otros compuestos de hierro. Es un agente reductor y, como tal, es útil para la reducción del cromato en el cemento a compuestos de Cr(III) menos tóxicos. Históricamente, el sulfato ferroso se utilizó en la industria textil durante siglos como fijador de tintes . Se utiliza históricamente para ennegrecer el cuero y como componente de la tinta ferrogálica . ^[22] La preparación de ácido sulfúrico ('aceite de vitriolo') mediante la destilación de vitriolo verde (sulfato de hierro (II)) se conoce desde hace al menos 700 años.

El sulfato de hierro (II) se vende como sulfato ferroso, un aditivo para el suelo ^[23] que reduce el pH de un suelo altamente alcalino para que las plantas puedan acceder a los nutrientes del suelo. ^[24]

En horticultura se utiliza para tratar la clorosis férrica . ^[25] Aunque no actúa tan rápido como el EDTA férrico , sus efectos son más duraderos. Se puede mezclar con abono y enterrar en el suelo para crear una reserva que puede durar años. ^[26] El sulfato ferroso se puede utilizar como acondicionador de césped . ^[26] También se puede utilizar para eliminar el musgo plateado en los greens de los campos de golf. ^[27]

El sulfato ferroso se puede utilizar para teñir el hormigón y algunas calizas y areniscas de un color óxido amarillento. ^[28]

Los carpinteros utilizan soluciones de sulfato ferroso para darle a la madera de arce un tono plateado.

El vitriolo verde también es un reactivo útil en la identificación de hongos. ^[29]

El sulfato ferroso se utilizaba en la fabricación de tintas , sobre todo tinta ferrogálica , que se utilizó desde la Edad Media hasta finales del siglo XVIII. Las pruebas químicas realizadas en las cartas de Laquis ( c.  588-586 a. C. ) mostraron la posible presencia de hierro. ^[30] Se cree que es posible que se hayan utilizado agallas de roble y cobre para fabricar la tinta de esas letras. ^[31] También se utiliza en el teñido de lana como mordiente . La madera de liebre , un material utilizado en marquetería y entarimado desde el siglo XVII, también se fabrica utilizando sulfato ferroso.

En el siglo XVIII, en Inglaterra se desarrollaron dos métodos diferentes para la aplicación directa del tinte índigo , que se siguieron utilizando hasta bien entrado el siglo XIX. Uno de ellos, conocido como azul de china , implicaba sulfato de hierro (II). Después de imprimir una forma insoluble de índigo sobre la tela, el índigo se reducía a leucoíndigo en una secuencia de baños de sulfato ferroso (con reoxidación a índigo en el aire entre inmersiones). El proceso del azul de china podía generar diseños nítidos, pero no podía producir los tonos oscuros de otros métodos.

En la segunda mitad de la década de 1850, el sulfato ferroso se utilizó como revelador fotográfico para imágenes obtenidas mediante el proceso de colodión . ^[32]

El sulfato de hierro (II) se puede encontrar en varios estados de hidratación y varias de estas formas existen en la naturaleza o fueron creadas sintéticamente.

• FeSO ₄ ·H ₂ O (mineral: szomolnokita , ^[8] relativamente raro, monoclínico ^[33] )
• FeSO ₄ ·H ₂ O (compuesto sintético estable a presiones superiores a 6,2 GPa, triclínico ^[33] )
• FeSO ₄ ·4H ₂ O (mineral: rozenita , ^{[9] [34]} blanca, relativamente común, puede ser producto de deshidratación de melanterita, monoclínica ^[35] )
• FeSO ₄ ·5H ₂ O (mineral: siderotilo , ^{[2] [36]} relativamente raro, triclínico ^[37] )
• FeSO ₄ ·6H ₂ O (mineral: ferrohexahidrita, ^{[3] [38]} muy raro, monoclínico ^[37] )
• FeSO ₄ ·7H ₂ O (mineral: melanterita , ^{[10] [39]} azul-verde, relativamente común, monoclínico ^[40] )

El tetrahidrato se estabiliza cuando la temperatura de las soluciones acuosas alcanza los 56,6 °C (133,9 °F). A 64,8 °C (148,6 °F) estas soluciones forman tanto el tetrahidrato como el monohidrato. ^[5]

Las formas minerales se encuentran en zonas de oxidación de capas de mena que contienen hierro, por ejemplo, pirita , marcasita , calcopirita , etc. También se encuentran en entornos relacionados, como sitios de combustión de carbón. Muchos se deshidratan rápidamente y, a veces, se oxidan. Existen otros numerosos sulfatos que contienen Fe(II) más complejos (ya sean básicos, hidratados y/o que contienen cationes adicionales) en dichos entornos, siendo la copiapita un ejemplo común. ^[41]

En el acabado del acero antes del enchapado o recubrimiento, la chapa o varilla de acero se pasa por baños de decapado de ácido sulfúrico. Este tratamiento produce grandes cantidades de sulfato de hierro (II) como subproducto. ^[42]

Fe _{+ H2SO4} → _FeSO4 + _H2​

Otra fuente de grandes cantidades resulta de la producción de dióxido de titanio a partir de ilmenita mediante el proceso de sulfato.

El sulfato ferroso también se prepara comercialmente mediante oxidación de pirita : ^[43]

2 FeS ₂ + 7 O ₂ + 2 H ₂ O → 2 FeSO ₄ + 2 H ₂ SO ₄

Se puede producir por desplazamiento de metales menos reactivos que el hierro a partir de soluciones de su sulfato:

CuSO4 + Fe → _{FeSO4 +} Cu

Al disolverse en agua, los sulfatos ferrosos forman el complejo metálico acuoso [Fe(H ₂ O) ₆ ] ²⁺ , que es un ion paramagnético casi incoloro .

Al calentarse, el sulfato de hierro (II) pierde primero el agua de cristalización y los cristales verdes originales se convierten en un sólido anhidro blanco . Cuando se calienta aún más, el material anhidro se descompone en dióxido de azufre y trióxido de azufre , dejando un óxido de hierro (III) de color marrón rojizo . La termólisis del sulfato de hierro (II) comienza a unos 680 °C (1256 °F).

2 FeSO ₄ Fe ₂ O ₃ + ASI ₂ + ASI ₃${\displaystyle {\ce {->[\Delta]}}}$

Al igual que otras sales de hierro (II), el sulfato de hierro (II) es un agente reductor. Por ejemplo, reduce el ácido nítrico a monóxido de nitrógeno y el cloro a cloruro :

6 FeSO ₄ + 3 H ₂ SO ₄ + 2 HNO ₃ → 3 Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ + 4 H ₂ O + 2 NO

6 FeSO4 ₊ 3 Cl2 _→ 2 Fe2 ₍ SO4 ₎ 3 ₊ 2 _FeCl3

Su suave poder reductor es valioso en la síntesis orgánica. ^[44] Se utiliza como componente catalizador de hierro del reactivo de Fenton .

El sulfato ferroso se puede detectar mediante el método cerimétrico , que es el método oficial de la Farmacopea de la India. Este método incluye el uso de una solución de ferroína que muestra un cambio de color de rojo a verde claro durante la titulación. ^[45]

• Sulfato de hierro (III) (sulfato férrico), el otro sulfato de hierro simple común.
• Sulfato de cobre (II)
• Sulfato de hierro y amonio (II) , también conocido como sal de Mohr , la sal doble común de sulfato de amonio con sulfato de hierro (II).
• Calcanto
• Ephraim Seehl es conocido por ser uno de los primeros fabricantes de sulfato de hierro (II), al que llamó "vitriolo verde". ^[46]

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• "Información del producto". Chemical Land 21. 10 de enero de 2007.
• Hunt TS (1879). "Copperas"  . La enciclopedia americana .