Determinación De Hierro Al Estado De Óxido Férrico

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) + 3NH3 (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 se hace tanreductor que el Fe(II), estable en medio ácido, es oxidado rápidamente por el oxígeno disuelto o el ambiente. Ver Figura 1. E 1,2 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 Fe+++ Fe(OH)3 ↓

Esto también se observa en la reacción: 3 Fe++ + NO3- + 4 H+ ↔ 3 Fe+++ + NO + 2 H2O Aquí se hace evidente que un aumento en la concentración de oxhidrilos acarrea eldesplazamiento 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 que es necesaria la oxidación a estado férrico. Para suprecipitación 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 los lavados sean despreciables. El óxido férrico hidratado es unejemplo típico de coloide floculado.
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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 se obtienen nunca como tales, sino como óxidos hidratados, altamentevoluminosos. 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 de precipitación y del envejecimiento antes de la filtración.

Elprecipitado 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 se calienta hasta la agregación de partículas coloidales primarias, luego seretira 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 envejecimiento puede volverse más o menos cristalino (submicroscópicamente), según lascondiciones. Se forma preferencialmente:
α

- FeOOH (goethita) - Fe2O3 (hematita)

α

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 hidróxido férrico amorfo presenta un producto de solubilidad de 1038 a temperatura...