Ferrato (vi)

ferrato(VI) es el anión inorgánico con la fórmula química [FeO₄]²⁻. Es fotosensible, aporta un color violeta pálido a los compuestos y soluciones que lo contienen y es una de las especies oxidantes hidroestables más fuertes que se conocen. Aunque se clasifica como una base débil, las soluciones concentradas que contienen ferrato (VI) son corrosivas y atacan la piel y solo son estables a un pH alto. Es similar al permanganato, algo más estable.

Nomenclatura

El término ferrato se utiliza normalmente para referirse a ferrato(VI), aunque puede referirse a otros aniones que contienen hierro, muchos de los cuales se encuentran más comúnmente que las sales de [FeO₄ ]²⁻. Estos incluyen la especie altamente reducida tetracarbonilferrato disódico Na₂[Fe(CO)₄], K₂[Fe(CO)₄] y sales del complejo tetracloroferrato de hierro (III) [FeCl₄]⁻ en 1-butilo -Tetracloroferrato de 3-metilimidazolio. Aunque rara vez se estudian, el ferrato(V) [FeO₄]³⁻ y el ferrato(IV) [FeO₄]⁴⁻ También existen oxianiones de hierro. Estos también se llaman ferratas.

Síntesis

Las sales de ferrato(VI) se forman oxidando hierro en un medio acuoso con agentes oxidantes fuertes en condiciones alcalinas, o en estado sólido calentando una mezcla de limaduras de hierro y nitrato de potasio en polvo.

Por ejemplo, los ferratos se producen calentando hidróxido de hierro (III) con hipoclorito de sodio en una solución alcalina:

2 Fe(OH)
₃ + 3 OCl⁻
+ 4 OH - 2 [FeO
₄]^{2 - 2}
+ 5 H2O + 3 Cl⁻

El anión normalmente precipita como sal de bario (II), formando ferrato de bario.

Propiedades

El Fe(VI) es un agente oxidante fuerte en todo el rango de pH, con un potencial de reducción (pareja Fe(VI)/Fe(III)) que varía de +2,2 V a +0,7 V frente a SHE en medios ácidos y básicos. respectivamente.

[FeO
₄]^{2 - 2}
+ 8 H+ + 3 e⁻ ⇌ Fe³⁺
+ 4 H₂O; E₀ = +2.20 V (medio acídico)

[FeO
₄]^{2 - 2}
+ 4 H₂O + 3 e⁻ ⇌ Fe(OH)
₃ + 5 Oh.⁻
; E₀ = +0,72 V (medio básico)

Debido a esto, el anión ferrato(VI) es inestable a valores de pH neutros o ácidos, descomponiéndose en hierro(III): La reducción pasa por especies intermedias en las que el hierro tiene estados de oxidación +5 y +4. Estos aniones son incluso más reactivos que el ferrato (VI). En condiciones alcalinas, los ferratos son más estables y duran aproximadamente de 8 a 9 horas a un pH de 8 o 9.

Las soluciones acuosas de ferratos son rosadas cuando se diluyen y de color rojo intenso o violeta en concentraciones más altas. El ion ferrato es un agente oxidante más fuerte que el permanganato y oxida el amoníaco a nitrógeno molecular.

El ion ferrato(VI) tiene dos electrones desapareados y, por tanto, es paramagnético. Tiene una geometría molecular tetraédrica, isoestructural con los iones cromato y permanganato.

Aplicaciones

Las ferratas son excelentes desinfectantes y son capaces de eliminar y destruir virus. También son interesantes como producto químico de tratamiento de agua respetuoso con el medio ambiente, ya que el subproducto de la oxidación del ferrato es el hierro (III), relativamente benigno.

Ferrato de sodio (Na₂FeO_4</sub ) es un reactivo útil con buena selectividad y es estable en solución acuosa de pH alto, permaneciendo soluble en una solución acuosa saturada con hidróxido de sodio.