ANÁLISIS DE HIERRO POR GRAVIMETRÍA DE PRECIPITACIÓN COMO HIDRÓXIDOS

Análisis Gravimétrico

TRABAJO PRÁCTICO Nº 3
DETERMINACIÓN DE HIERRO
AL ESTADO DE ÓXIDO FÉRRICO

CONSIDERACIONES TEÓRICAS:
El método de determinación de hierro al estado de óxido férrico consta del tratamiento de la
solución caliente que contiene hierro al estado férrico, con un pequeño exceso de amoníaco, para
precipitar hidróxido férrico.
Fe+++ (ac) + 3 OH- ↔ Fe(OH) 3 (s)
FeCl3 (ac)+ 3 NH3 (ac) + 3 H2O (l) ↔ Fe(OH) 3 (s) + 3 NH4Cl (ac)

El hidróxido férrico hidratado no ha sido aislado. Puede considerarse que la fórmula
corresponde al óxido hidratado Fe2O3.xH2O
El potencial del sistema Fe(III) / Fe(II) es bastante elevado en medio ácido (Eored = 0,77 V)
pero disminuye al aumentar el pH por estabilizarse el Fe(III) en forma de hidróxido. En medio
alcalino, el sistema sehace tan reductor que el Fe(II), estable en medio ácido, es oxidado
rápidamente por el oxígeno disuelto o el ambiente. Ver Figura 1.
E
1,2

Fe+++
Fe(OH)3 ↓

0,8
0,4
0
Fe++
- 0,4
Fe(OH)2 ↓
- 0,8
Fe
- 1,2
0

2

4

6

8

10

12

FIGURA 1
14 pH

Esto también se observa en la reacción:
3 Fe++ + NO3- + 4 H+ ↔ 3 Fe+++ + NO + 2 H2O
Aquí se hace evidente que un aumentoen la concentración de oxhidrilos acarrea el
desplazamiento del equilibrio hacia la derecha.

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FACULTAD DE QUÍMICA E INGENIERÍA. Fr. Rogelio Bacon. U.C.A.
CÁTEDRA DE QUÍMICA ANALÍTICA CUANTITATIVA

El catión amonio disminuye la concentración de oxhidrilos en el medio y no se alcanza el
producto de solubilidad del hierro en estado ferroso, esto es, del Fe(OH)2 (Kps = 14,7) por lo quees
necesaria la oxidación a estado férrico.
Para su precipitación cuantitativa el hierro debe estar totalmente oxidado a Fe+++, pues el
Fe precipita incompletamente con amoníaco en presencia de sales de amonio por su elevado
producto de solubilidad, mientras que el Fe+++ al estado de Fe(OH) 3 presenta un producto de
solubilidad de 10-36. De aquí se debe que las pérdidas por solubilidad en loslavados sean
despreciables. El óxido férrico hidratado es un ejemplo típico de coloide floculado.
++

Los términos hidróxido y óxido hidratado se usan a menudo como sinónimos. Estrictamente
hablando un hidróxido metálico tiene una composición definida, correspondiente a la fórmula
química.. Los precipitados de los hidróxidos de metales tetravalentes, trivalentes y muchos
divalentes no seobtienen nunca como tales, sino como óxidos hidratados, altamente voluminosos.
Estos precipitados no tienen composición estequiométrica definida, sino que consisten de óxido e
hidróxido de metal con cantidades variables de agua. Ésta puede encontrarse unida en parte
químicamente y en parte físicamente (por adsorción) y la cantidad de agua contenida en el
precipitado depende de la forma deprecipitación y del envejecimiento antes de la filtración.

El precipitado Fe2O3.xH2O ya se forma en medio ácido debido a las características ácidas
del catión Fe+++. Aparece al principio en fase dispersa, pero al calentar, en presencia de
electrolitos, coagula en una masa gelatinosa que sedimenta. Si el calentamiento se prolonga, los
coágulos se rompen formando partículas pequeñas, por lo que secalienta hasta la agregación de
partículas coloidales primarias, luego se retira el calor, dejándose sedimentar hasta que se enfría.

PROPIEDADES DEL HIDRÓXIDO FÉRRICO:
El precipitado formado por agregado rápido de amoníaco u otra solución básica a una
solución de Fe(III) a temperatura ambiente, está constituído por un hidróxido férrico amorfo, de
composición indefinida. Por envejecimientopuede volverse más o menos cristalino
(submicroscópicamente), según las condiciones. Se forma preferencialmente:
α

- FeOOH (goethita)

α

- Fe2O3 (hematita)

En condiciones especiales de envejecimiento se forman:
β
γ

- FeOOH

- FeOOH (lepidocrocita)

La precipitación en solución caliente da un precipitado que manifiesta con rayos X la figura
de difracción de α - Fe2O3 . Un...