Hexacianoferrato(II) de potasio
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El hexacianoferrato de potasio (II) ( cianuro férrico de potasio, ferrocianuro de potasio, hexacianoferroato de potasio , sal de sangre amarilla ) es un compuesto inorgánico del grupo de los hexacianoferratos , una sal compleja cuya composición contiene hierro divalente en el anión , liberado de una solución acuosa en la forma de un hidrato cristalino .
![{\displaystyle {\ce {K4[Fe(CN)6]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/87705741ed45b8d1a642b7edfab78dcd3551ec0d)
![{\displaystyle {\ce {K4[Fe(CN)6].3H2O))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/69c3913c5dc914502f256b7786ee234abc9203c3)
Historial de descubrimientos
En 1752 Macer descubrió que cuando el azul de Prusia se hierve con una solución de álcali ( potasa cáustica ), su color azul desaparece y una sustancia amarilla pasa a la solución. Los estudios de Berthollet (1787), Gay-Lussac y Berzelius (1819) demostraron que esta sustancia contiene residuos de potasio , hierro (II) y ácido cianhídrico ; al principio se confundió con una sal doble . Posteriormente, gracias a los esfuerzos de Gmelin , Gay-Lussac y Liebig , resultó que esta es la sal de potasio del ácido férrico [1] .
Nombres
Además de "sal de sangre amarilla", los siguientes nombres triviales también se mencionan en ESBE [1] :
- amarillo azul-kali,
- sal amarilla,
- sal de sangre
El nombre de "sal de sangre amarilla" proviene del hecho de que anteriormente se obtenía calcinando los desechos de la matanza (que contenían sangre) con potasa y limaduras de hierro. Esto, así como el color amarillo de los cristales, determinaron el nombre del compuesto [2] .
Conseguir
Actualmente, en la industria, se obtiene a partir de la masa de desecho después de la depuración de gases en las plantas de gas (contiene compuestos cianurados); esta masa se trata con una suspensión de Ca(OH) 2 ; el filtrado que contiene Ca 2 [Fe(CN) 6 ] se procesa añadiendo sucesivamente primero KCl y luego K 2 CO 3 .
También se puede obtener haciendo reaccionar una suspensión de FeS con una solución acuosa de KCN. La reacción se puede representar mediante el siguiente esquema:
1. El cianuro de potasio convierte el hexacianoferrato (II) de hierro (II) en un precipitado blanco:
![{\displaystyle {\ce {3Fe^2+ + 6CN- -> Fe2[Fe(CN)6]v))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4164b74a9d65921694f4da737d5a8d898e79e8bd)
(y no en cianuro de hierro (II) , como se pensaba anteriormente, que se deriva de la interacción de este precipitado con el álcali:) [ 2] .
![{\displaystyle {\ce {Fe2[Fe(CN)6] + 4KOH -> 2Fe(OH)2v + K4[Fe(CN)6]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/20afc0356d22bd4a2032e806d32d6d689cfeac2b)
2. El precipitado luego se disuelve en exceso de KCN para formar "sal de sangre amarilla":
![{\displaystyle {\ce {Fe2[Fe(CN)6] + 4KCN -> K4[Fe(CN)6] + 2Fe(CN)2))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7130a39b35b706e733c8eb34b2e6a35ef47b0f8b)
Propiedades físicas y químicas
Cristales de color amarillo claro con una red tetragonal ( también existen modificaciones rómbicas y monoclínicas ), que existen en forma de trihidrato [3] . Densidad 1,853 g/cm³ a +17 °C.
Solubilidad en agua 35,8 g/100 g a +25 °C, disminuye en presencia de amoniaco u otras sales potásicas. Es insoluble en alcohol absoluto , pero soluble en mezclas de alcohol con agua. Ligeramente soluble en metanol (0,024 mol/l), prácticamente insoluble en éter , piridina , anilina , acetato de etilo , cloro líquido y amoníaco [3] .
El hexacianoferrato(II) de potasio es diamagnético , a bajas temperaturas es ferroeléctrico [3] .
Por encima de +120 °C (según otras fuentes, por encima de +87,3 °C ) se convierte en una sal anhidra con una densidad de 1,935 g/cm³. Por encima de 650 °C se descompone [2] :
![{\displaystyle {\ce {3K4[Fe(CN)6] ->[t] Fe3C + 5C + 3N2 + 12KCN))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/13d16c85392173a8ee83da5b79ba9096be181091)
En la reacción con ácido clorhídrico concentrado , se libera un precipitado blanco de ácido ferrocísico ( ) [2] .
![{\displaystyle {\ce {H4[Fe(CN)6]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4f13da3ac4301d0013e5be68aab4d1ef80e03691)
Reacciona con ácido sulfúrico concentrado según la ecuación:
.![{\displaystyle {\ce {K4[Fe(CN)6] + 6H2SO4 + 6H2O ->[t] 2K2SO4 + FeSO4 + 3(NH4)2SO4 + 6CO))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dc6010b0061cb0edcaeaf610cc0d7f6a3a5b198d)
Este método se puede utilizar en el laboratorio para producir monóxido de carbono .
Con sales metálicas en estado de oxidación +2 y +3, forma compuestos poco solubles de hexacianoferratos (II) .
![{\displaystyle {\ce {K4[Fe(CN)6] + 2CuSO4 -> Cu2[Fe(CN)6] + 2K2SO4))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/838123f0b107d06b8bde48b71e0ebfa2ce9cb0dc)
En soluciones acuosas, se oxida con cloro y otros agentes oxidantes, como el peróxido de hidrógeno , a hexacianoferrato(III) de potasio :
![{\displaystyle {\ce {2K4[Fe(CN)6] + H2O2 + 2HCl -> 2K3[Fe(CN)6] + 2KCl + 2H2O))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/e99fd8875c9940c99f6d3cd83a90ff8da3b2079b)
El anión es muy fuerte (su constante de inestabilidad , según varias fuentes [2] [4] , es de 4⋅10 -36 a 1⋅10 -35 ), no se descompone con álcalis ni ácidos y es resistente al aire. ; por lo tanto, con reactivos "tradicionales", las soluciones de hexacianoferratos (II) no dan reacciones ni a ni a [2] . Sin embargo, todavía es posible destruir este complejo de forma disociativa y detectar la presencia de hierro ferroso en él uniendo simultáneamente tanto el hierro como el cianuro en complejos estables separados; por ejemplo, tratando una solución de hexacianoferrato(II) con una mezcla de α,α'-dipiridilo y cloruro de mercurio . En este caso, aparece un color rojo debido a la formación de un complejo con α,α'-dipiridilo con unión simultánea de cianuro en la forma [5] .
![{\displaystyle {\ce {[Fe(CN)6]^4-}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/2e10173befcfefa50de479bbde395bad449b3005)
Toxicidad
Una sustancia neutra, ya que el anión (ver arriba) no se descompone en el agua y dentro del cuerpo humano. La dosis letal ( LD50 ) para ratas cuando se toma por vía oral es de 6400 mg/kg [6] .
Aplicación
Se utiliza en la fabricación de pigmentos , tintura de seda , en la producción de compuestos de cianuro, ferritas , papel de color, como componente de recubrimientos inhibidores y en la cianuración de aceros , para el aislamiento y eliminación de cesio radiactivo .
En la industria alimentaria , el ferrocianuro de potasio está registrado como aditivo alimentario E536 , que evita el apelmazamiento y la formación de grumos. Se utiliza como aditivo de la sal de mesa. En la Federación Rusa, se usa ampliamente en la producción de alimentos: sal, productos de cuajada, en la vinificación y otras cosas.
El hexacianoferrato(II) de potasio se utiliza en química analítica como reactivo para la detección de determinados cationes:
1 .: se forma un precipitado azul poco soluble de " azul de prusia ":
,
![{\displaystyle {\ce {Fe^{III}Cl3 + K4[Fe^{II}(CN)6] -> KFe^{III}[Fe^{II}(CN)6] + 3KCl))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a86022ab899f1b46a95871a38a4a3cf45add3391)
o, en forma iónica
![{\displaystyle {\ce {Fe^3+ + [Fe(CN)6]^4- -> Fe[Fe(CN)6]-}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/dbe87681a7be6d2851eba43a95bb50214e1affbe)
El hexacianoferrato (II) de potasio-hierro (III) resultante es ligeramente soluble (con la formación de una solución coloidal), por lo que se denomina "azul de Prusia soluble" .
2. : se forma un precipitado blanco de hexacianoferrato(II) de zinc-potasio [7] :
,
![{\displaystyle {\ce {3ZnCl2 + 2K4[Fe^{II}(CN)6] -> K2Zn3[Fe(CN)6]2v + 6KCl))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/6e1d7d735f38b4d3ce9ffe4a864d008f89542984)
o, en forma iónica
![{\displaystyle {\ce {3Zn^2+ + 2K+ + 2[Fe(CN)6]^4- -> K2Zn3[Fe(CN)6]2v))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/26ced1b393a0219d80670939874ea9050143585b)
3. : un precipitado marrón rojizo de hexacianoferrato (II) de cobre (II) precipita a partir de soluciones neutras o ligeramente ácidas:
,
![{\displaystyle {\ce {2CuCl2 + K4[Fe^{II}(CN)6] -> Cu2[Fe(CN)6]v + 4KCl))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/7b36772b386357a7d75b13c365b2e2c4e4d4ae23)
o, en forma iónica
![{\displaystyle {\ce {2Cu^2+ + [Fe(CN)6]^4- -> Cu2[Fe(CN)6]v))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/25e4ae836ce71b47350d33445c9767b280aa1522)
Se puede utilizar para obtener ácido cianhídrico:
![{\displaystyle {\ce {K4[Fe(CN)6] + 2H2SO4 -> H4[Fe(CN)6] + 2K2SO4))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/f2bbd94fcf44ff4df48bb11d5634923250c4c7c6)
![{\displaystyle {\ce {3H4[Fe(CN)6] -> Fe3C + 5C + 3N2 + 12HCN))}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/88fc3fdc6f2b5651e928b0199d34393424ddabd8)
Regla mnemotécnica
Para recordar la fórmula de la sal de sangre amarilla y no confundirla con la sal de sangre roja , existen reglas mnemotécnicas :
![{\displaystyle {\ce {K3[Fe(CN)6],}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/cd352bcca0774119209b3e3f2e1d4e1498c16d36)
- El número de átomos de potasio corresponde al número de letras en los nombres en inglés de las sales: "oro" - 4 letras, es decir, 4 átomos de potasio - sal de sangre amarilla . "Rojo" - 3 letras, es decir, 3 átomos de potasio - sal de sangre roja - .
![{\displaystyle {\ce {K3[Fe(CN)6]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/bb08d7cf071fc731a06221ff3303ff278b0eacd3)
Notas
- ↑ 1 2 Sal amarilla o alcalina en sangre // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 Nekrasov B.V. Fundamentos de Química General. - M. , 1973. - T. 2. - S. 360.
- ↑ 1 2 3 Tananaev, 1971 , pág. 38-39.
- ↑ Tananaev, 1971 , pág. 5.
- ↑ F. Feigl, W. Anger. Análisis de gotas de sustancias inorgánicas. - 1976. - T. 1. - S. 242.
- ↑ FERROCIANURO DE POTASIO . peligro.com. Fecha de acceso: 16 de enero de 2016. Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2015.
- ↑ Métodos analíticos para la determinación de zinc . Consultado el 14 de octubre de 2010. Archivado desde el original el 19 de mayo de 2016.
Literatura
- Tananaev IV y otra Química de los ferrocianuros. - M. , 1971.
| hexacianoferratos | |
|---|---|
| Hexacianoferroatos [Fe(CN) 6 ] 4– |
|
| Hexacianoferriatos [Fe(CN) 6 ] 3– | ácido cianuro de hierro H 3 [Fe(CN) 6 ] |