CLORURO FERROSO (FECL2): STRUTTURA, USI, PROPRIETÀ - CHIMICA - 2026

Il cloruro ferroso è un solido inorganico formato legando un catione Fe ²⁺ e due anioni cloruro Cl ^- . La sua formula chimica è FeCl ₂ . Tende ad assorbire l'acqua dall'ambiente. Uno dei suoi idrati è FeCl _{2 •} 4H ₂ O tetraidrato, che è un solido verdastro.

Da notare che è molto solubile in acqua e tende ad ossidarsi facilmente in presenza di aria, formando cloruro ferrico FeCl ₃ . Poiché è facilmente ossidabile e quindi in grado di agire come agente riducente, trova largo impiego nei laboratori di ricerca chimica e biologica.

Cloruro ferroso tetraidrato FeCl _{2 •} 4H ₂ O solido. Craven. Fonte: Wikimedia Commons.

Il cloruro ferroso ha diversi usi, tra i quali spicca per aiutare altri agenti nell'ossidazione dei fanghi derivati ​​da acque reflue o depurazione. Viene anche utilizzato nel processo di rivestimento in ferro dei metalli e ha alcuni usi nell'industria farmaceutica.

L'uso di FeCl ₂ è stato anche sperimentato nel recupero di metalli preziosi dai catalizzatori esauriti presenti nei tubi di scarico di veicoli a benzina o diesel.

Viene utilizzato nell'industria tessile per fissare i colori in alcuni tipi di tessuto.

Struttura

Il cloruro ferroso è costituito da uno ione ferroso Fe ²⁺ e da due ioni Cl ^- cloruro legati da legami ionici.

Cloruro ferroso FeCl ₂ dove si osservano gli ioni che lo compongono. EPOP. Fonte: Wikimedia Commons.

Lo ione ferroso Fe ²⁺ ha la seguente struttura elettronica:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ⁶ , 4s ⁰

dove si può vedere che ha perso due elettroni dal guscio 4s.

Questa configurazione non è molto stabile, e per questo tende ad ossidarsi, cioè a perdere un altro elettrone, questa volta dallo strato 3d, formando lo ione Fe ³⁺ .

Da parte sua, lo ione cloruro Cl ^- ha la seguente struttura elettronica:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶

dove puoi vedere che ha acquisito un elettrone in più nella shell 3p, completandolo. Questa configurazione è molto stabile perché tutti gli strati elettronici sono completi.

Nomenclatura

- Cloruro ferroso

- Ferro (II) cloruro

- Dicloruro di ferro

- Cloruro ferroso tetraidrato: FeCl _{2 •} 4H ₂ O

Proprietà

Stato fisico

Solido da incolore a verde chiaro, cristalli.

Peso molecolare

126,75 g / mol

Punto di fusione

674 ºC

Punto di ebollizione

1023 ºC

Peso specifico

3.16 a 25 ºC / 4 ºC

solubilità

Molto solubile in acqua: 62,5 g / 100 mL a 20 ºC. Solubile in alcool, acetone. Leggermente solubile in benzene. Praticamente insolubile in etere.

Altre proprietà

FeCl ₂ anidro è molto igroscopico. Assorbe facilmente l'acqua dall'ambiente, formando una varietà di idrati, in particolare il tetraidrato, in cui per ogni molecola di FeCl ₂ sono attaccate 4 molecole di H ₂ O (FeCl _{2 •} 4H ₂ O).

In presenza di aria, si ossida lentamente a FeCl ₃ . Ciò significa che lo ione Fe ²⁺ viene facilmente ossidato allo ione Fe ³⁺ .

Se riscaldato in presenza di aria, forma rapidamente cloruro ferrico FeCl ₃ e ossido ferrico Fe ₂ O ₃ .

FeCl ₂ è corrosivo per metalli e tessuti.

Ottenere

Si ottiene trattando un eccesso di ferro metallico Fe con una soluzione acquosa di acido cloridrico HCl ad alte temperature.

Fe ⁰ + 2 HCl → FeCl ₂ + 2 H ⁺

Tuttavia, a causa della presenza di acqua con questo metodo, si ottiene cloruro ferroso tetraidrato FeCl _{2 •} 4H ₂ O.

Per ottenerlo anidro (senza acqua incorporata nei cristalli) alcuni ricercatori hanno scelto di effettuare la reazione della polvere di ferro con HCl anidro (senza acqua) nel solvente tetraidrofurano (THF) alla temperatura di 5 ºC.

Si ottiene così il composto FeCl _{2 •} 1,5THF, che riscaldato a 80-85 ºC sotto vuoto o in atmosfera di azoto (per evitare la presenza di acqua) produce FeCl ₂ anidro.

applicazioni

Il cloruro ferroso ha vari usi, generalmente in base alla sua capacità riducente, cioè può essere facilmente ossidato. Viene utilizzato ad esempio nelle pitture e nei rivestimenti, poiché aiuta a fissarli sulla superficie.

Il ferro è un micronutriente essenziale per la salute umana e di alcuni animali. È coinvolto nella sintesi proteica, nella respirazione e nella moltiplicazione delle cellule.

Per questo motivo, FeCl ₂ viene utilizzato nelle preparazioni farmaceutiche. Lo ione Fe ^{2+ in} quanto tale viene assorbito meglio dello ione Fe ³⁺ nell'intestino.

Viene utilizzato per la produzione di FeCl ₃ . Viene utilizzato in metallurgia, nei bagni di rivestimento in ferro, per fornire un deposito più duttile.

Ecco altri usi in primo piano.

Nella colorazione dei tessuti

FeCl ₂ è usato come fissativo mordente o colorante in alcuni tipi di tessuto. Il mordente reagisce chimicamente e si lega simultaneamente al colorante e al tessuto, formando su di esso un composto insolubile.

In questo modo il colorante rimane fissato al tessuto e il suo colore si intensifica.

Il cloruro ferroso FeCl ₂ consente ai colori di fissarsi sui tessuti. gina pina. Fonte: Wikimedia Commons.

Nel trattamento delle acque reflue

FeCl ₂ viene utilizzato negli impianti di depurazione o trattamento delle acque reflue (acque di fogna).

In questa applicazione, il cloruro ferroso partecipa all'ossidazione dei fanghi, attraverso un processo chiamato ossidazione Fenton. Questa ossidazione provoca la rottura dei fiocchi di fango e consente il rilascio dell'acqua ad esso fortemente legata.

Sezione di un impianto di depurazione dove è possibile osservare i fanghi. A volte questo viene trattato con cloruro ferroso FeCl _{2 in} modo che possa essere separato più facilmente dall'acqua. Evelyn Simak / Sewage lavora a nord di Dickleburgh. Fonte: Wikimedia Commons.

Il fango può quindi essere essiccato e smaltito in modo ecologico. L'uso del cloruro ferroso aiuta a ridurre i costi del processo.

Recentemente è stato anche proposto di utilizzarlo per ridurre la formazione di idrogeno solforato gassoso o idrogeno solforato in dette acque di scarico.

In questo modo si ridurrebbe la corrosione prodotta da questo gas e anche gli odori sgradevoli.

Negli studi chimici

A causa delle sue proprietà riducenti (l'opposto dell'ossidazione), FeCl ₂ è ampiamente utilizzato in varie indagini in chimica, fisica e laboratori di ingegneria.

Alcuni scienziati hanno utilizzato i vapori di cloruro ferroso per estrarre metalli preziosi come platino, palladio e rodio dai catalizzatori esauriti nei veicoli a benzina o diesel.

Questi catalizzatori vengono utilizzati per rimuovere i gas dannosi per l'uomo e l'ambiente. Si trovano nel tubo di scappamento di auto e camion che funzionano a benzina o diesel.

Tubo di scarico di un veicolo dove si osserva una sezione più voluminosa che è dove si trova il catalizzatore per convertire i gas nocivi in ​​gas amichevoli con l'ambiente. Ahanix1989 su Wikipedia in inglese. Fonte: Wikimedia Commons.

Dopo un certo tempo il convertitore catalitico del veicolo si consuma e perde la sua efficacia e deve essere sostituito. Il catalizzatore esaurito viene scartato e si stanno compiendo sforzi per recuperare i metalli preziosi che contiene.

Griglia ceramica del catalizzatore dove si trovano le tracce di metalli preziosi da recuperare con FeCl ₂ . Riciclaggio Global-Kat. Fonte: Wikimedia Commons.

Secondo i ricercatori, con il ferro del cloruro ferroso, questi metalli hanno formato leghe magnetiche.

Le leghe potevano essere estratte con magneti e quindi i metalli preziosi recuperati con metodi noti.

Negli studi biochimici

Poiché ha il catione Fe ²⁺ , che è un importante micronutriente negli esseri umani e in alcuni animali, FeCl ₂ viene utilizzato negli studi biochimici e medici.

Alcuni studi hanno dimostrato che il cloruro ferroso migliora l'efficacia fungicida del plasma di argon freddo.

Il plasma freddo è una tecnologia utilizzata per la sterilizzazione di superfici e strumenti medici. Si basa sulla formazione dei radicali idrossilici OH · dall'umidità dell'ambiente. Questi radicali reagiscono con la parete cellulare del microrganismo e ne provocano la morte.

In questa indagine, FeCl _{2 ha} migliorato l'effetto del plasma freddo e ha accelerato l'eliminazione di un fungo resistente ad altri metodi di disinfezione.

Alcuni scienziati hanno scoperto che l'uso di FeCl ₂ consente di aumentare la resa nelle reazioni per ottenere glucosio a partire dalla bagassa di canna da zucchero.

In questo caso, poiché Fe ^{2+ è} un microelemento essenziale per la salute umana, la sua presenza in tracce nel prodotto non avrebbe effetti sull'uomo.

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