Ferrato de potássio

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Potassium ferrate
Alerta sobre risco à saúde
Potassium ferrate.svg
K2FeO4-xtal-1982-CM-3D-balls.png
Nome IUPAC Potassium ferrate(VI)
Outros nomes Potassium ferrate
Dipotassium ferrate
Identificadores
Número CAS 39469-86-8
Propriedades
Fórmula molecular K2FeO4
Massa molar 198.0392 g/mol
Aparência Dark purple solid
Densidade 2.829 g/cm3, solid
Ponto de fusão

>400 °C[1]

Solubilidade em água soluble in 1M KOH
Solubilidade em other solvents reacts with most solvents
Estrutura
Estrutura cristalina K2SO4 motif
Geometria de
coordenação
Tetrahedral
Momento dipolar 0 D
Riscos associados
Principais riscos
associados
oxidizer
Frases R 8
Frases S 17-36
Ponto de fulgor non-combustible
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions Manganato de potássio (K2MnO4)
Cromato de potássio (K2CrO4)
K2RuO4
Outros catiões/cátions BaFeO4
Na2FeO4
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

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Alerta sobre risco à saúde.

Ferrato de potássio é o composto químico de fórmula K2FeO4. Esse sal roxo é paramagnético, e é um raro exemplo de composto em que o ferro se encontra no estado de oxidação +6. Na maioria de seus compostos o ferro se apresenta nos estados de oxidação +2 e +3. Refletindo seu alto estado de oxidação, o íon ferrato é um potente oxidante.

Ferrato de potássio tem atraído interesses para aplicações na chamada "química verde", pois, os produtos secundários (óxidos de ferro) de seu uso são inócuos ao meio ambiente. Em contraste, alguns oxidantes relacionados, tais como cromato são considerados nocivos ao meio ambiente. Porém, a maior dificuldade no uso do ferrato, reside no fato de que tal composto é frequentemente muito reativo, como indicado pelo fato de se decompor em água.[2]

4 K2FeO4 + 4 H2O → 3 O2 + 2 Fe2O3 + 8 KOH

Síntese e estrutura[editar | editar código-fonte]

Georg Emst Stahl (1660-1734) foi o primeiro a descobrir que o resíduo deixado pela reação entre nitrato de potássio e pó de ferro, resultava em uma solução de cor roxa. Edmond Frémy (1814-1894) mais tarde descobriu que a fusão de hidróxido de potássio com óxido de ferro (III) na presença de ar produzia um composto que era solúvel na água. A composição correspondia àquela do permanganato de potássio. No laboratório ferrato de potássio é preparado pela oxidação de uma solução alcalina de algum sal de ferro (III) com uma solução concentrada de hipoclorito de sódio.[3]

O sal é isoestrutural com manganato de potássio, sulfato de potássio e cromato de potássio.O sólido consiste de cátions K+e anions tetraédricos FeO42-, com distância Fe-O de 1,66 Å.[4] O sal de bário BaFeO4, também é conhecido e é pouco solúvel em água.

Propriedades e aplicações[editar | editar código-fonte]

Como um sólido anidro, ferrato de potássio é estável. Decompõe-se com evolução de oxigênio em água com PH neutro, e decompõe-se mais rápido ainda em PH baixo. Em soluções com PH alto é estável. As soluções desse sal são roxas, e semelhantes as do permanganato de potássio. Como agente oxidante, é mais forte que o permanganato.

Pelo motivo de que os subprodutos de suas reações redox são óxidos de ferro de caráter ferruginoso, ferrato de potássio tem sido descrito como "oxidante verde". Tem sido empregado no tratamento de esgoto, como oxidante para contaminantes orgânicos e biocida. Convenientemente, o produto resultante da reação é óxido-hidróxido de ferro (III), um excelente floculante.

Em síntese orgânica, ferrato de potássio oxida alcoóis primários.[5]

Ferrato de potássio também atraiu atenção como um potencial material para o cátodo em uma "super baterias de ferro".

Referências

  1. Catálogo da Sigma-Aldrich {{{Nome}}} acessado em 6 de abril de 2011.
  2. Holleman, A. F.; Wiberg, E. "Inorganic Chemistry" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  3. Schreyer, J. M.; Thompson, G. W.; Ockerman, L. T. "Potassium Ferrate(VI)" Inorganic Syntheses, 1953 volume IV, pages 164-168.
  4. Hoppe, M. L.; Schlemper, E. O.; Murmann, R. K. "Structure of Dipotassium Ferrate(VI)" Acta Crystallographica 1982, volume B38, pp. 2237-2239. doi:10.1107/S0567740882008395.
  5. Green, J. R. “Potassium Ferrate” Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 2001, John Wiley. doi:10.1002/047084289X.rp212.