Cloruro de hierro(III) para niños
Datos para niños
Cloruro de hierro(III) |
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-chloride-hexahydrate-sample.jpg) |
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| Nombre IUPAC | ||
| Cloruro de hierro(III) | ||
| General | ||
| Otros nombres | Cloruro férrico, Percloruro de hierro, Percloruro férrico, Flores martis, Molisita (mineral) |
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| Fórmula molecular | Anhidro: FeCl3, hexahidrato: FeCl3·6 H2O |
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| Identificadores | ||
| Número CAS | 7705-08-0 | |
| ChEBI | 30808 | |
| ChemSpider | 22792 | |
| DrugBank | DB15536 | |
| PubChem | 166033 24380, 166033 | |
| UNII | U38V3ZVV3V | |
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InChI
InChI=InChI=1S/3ClH.Fe/h3*1H;/q;;;+3/p-3
Key: RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K |
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| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | Naranja | |
| Densidad | 2800 kg/m³; 2,8 g/cm³ | |
| Masa molar | hexahidratado: 270,195 g/mol | |
| Punto de fusión | 310 K (37 °C) | |
| Punto de ebullición | 588 K (315 °C) | |
| Propiedades químicas | ||
| Solubilidad en agua | 92 g/100 ml (20 °C) | |
| Termoquímica | ||
| ΔfH0sólido | -399,4 kJ/mol | |
| S0sólido | 142.34 J·mol–1·K–1 | |
| Peligrosidad | ||
| NFPA 704 |
0
2
2
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| Frases R | R22 R38 R41 | |
| Frases S | S26 S39 | |
| Riesgos | ||
| Ingestión | náuseas, vómitos. | |
| Piel | Irritaciones, quemaduras. | |
| Ojos | Irritaciones, quemaduras. | |
| LD50 | (oral rata) 450 mg/kg | |
| Compuestos relacionados | ||
| Otros cationes | cloruro de sodio cloruro de potasio cloruro de manganeso(III) cloruro de cobalto(III) cloruro de hierro(II) |
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| Otros aniones | bromuro de hierro(III) ioduro de hierro(III) óxido de hierro(III) sulfuro de hierro(III) sulfato de hierro(III) |
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| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. |
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El cloruro de hierro(III), también conocido como cloruro férrico, es un compuesto químico muy importante en la industria. Su fórmula es FeCl3. Este compuesto pertenece a un grupo de sustancias llamadas haluros metálicos.
El cloruro de hierro(III) puede tener diferentes colores. Cuando es un cristal, se ve verde oscuro si la luz se refleja en él, pero rojo púrpura si la luz lo atraviesa. Si tiene agua en su estructura (se llama hexahidrato), su color es amarillo o naranja.
El cloruro de hierro(III) sin agua (llamado anhidro) absorbe la humedad del aire. Si hay aire húmedo, puede formar una especie de niebla de cloruro de hidrógeno. En la naturaleza, es muy raro encontrarlo. Existe como un mineral llamado molisita en algunos lugares donde hay gases calientes saliendo de la tierra, como en los volcanes.
Una solución de cloruro férrico al 40% se usa para limpiar el agua. Ayuda a que las partículas pequeñas se junten y se asienten, haciendo que el agua sea más clara.
Contenido
¿Cómo es el Cloruro de Hierro(III)?
Este compuesto es un sólido que puede evaporarse con facilidad. Sus partículas forman cristales planos que parecen escamas brillantes. Dependiendo de cómo le dé la luz, se ven de color verde oscuro o rojo púrpura.
Tiene puntos de fusión y ebullición relativamente bajos. Esto significa que no necesita mucho calor para cambiar de estado. Por ejemplo, si se calienta suavemente, se convierte en gas (sublima) a 280 °C. Si se calienta más rápido, se derrite a 306 °C. Si la temperatura no se controla bien, puede descomponerse y formar dicloruro de hierro.
El cloruro de hierro(III) reacciona fácilmente con el agua. Cuando esto sucede, forma un compuesto de color amarillo. Por eso, al fabricarlo, es importante que no entre en contacto con el aire o el agua.
Soluciones de Cloruro de Hierro(III)
Como es un compuesto con ciertas características especiales, el cloruro de hierro(III) se puede disolver en líquidos orgánicos. Cuando se disuelve en etanol (un tipo de alcohol), se le conoce como tintura de hierro.
Cuando el cloruro de hierro(III) se disuelve en agua, libera calor. La solución resultante es ácida y puede dañar otros materiales. Esta solución se usa mucho para limpiar aguas residuales y para hacer que el agua de río sea apta para beber. También se usa en la industria electrónica para grabar placas de circuito impreso.
Al disolverse en agua, el cloruro de hierro(III) forma una especie de mezcla donde las partículas están muy dispersas, dándole un color marrón.
El cloruro de hierro(III) sin agua es un tipo de ácido de Lewis (una sustancia que puede aceptar electrones). Se usa como catalizador en la fabricación de otras sustancias químicas.
¿Cómo se obtiene el Cloruro de Hierro(III)?
Hay varias formas de obtener cloruro de hierro(III):
Producción en Laboratorio
Una forma de obtenerlo en el laboratorio es haciendo pasar cloro gaseoso sobre hierro caliente. <chem>2Fe{_{(s)}} + 3Cl2{_{(g)}} ->[\Delta] 2FeCl3{_{(s)}}</chem> Este proceso requiere generar gas cloro, secarlo y luego hacerlo reaccionar con el hierro caliente. También se usan otras sustancias para asegurar que el producto final sea puro y para manejar los gases sobrantes de forma segura.
Otra manera es usando trozos de hierro oxidado en una solución de ácido clorhídrico: <chem>HCl{_{(ac)}} + Fe2O3{_{(s)}} -> FeCl3{_{(ac)}} + H2O{_{(l)}}</chem>
Producción Industrial
A nivel industrial, las soluciones de cloruro de hierro(III) se hacen a partir de hierro y sus óxidos.
- Se disuelve hierro puro en una solución de cloruro de hierro(III):
<chem>Fe{_{(s)}} + 2FeCl3{_{(aq)}} -> 3 FeCl2{_{(aq)}}</chem>
- Se disuelve óxido ferroso férrico en ácido clorhídrico:
<chem>Fe3O4{_{(s)}} + 8HCl{_{(aq)}} -> FeCl2{_{(aq)}} + 2FeCl3{_{(aq)}} + 4H2O{_{(l)}}</chem>
- Se oxida el cloruro de hierro(II) con cloro:
<chem>2FeCl2{_{(aq)}} + Cl2{_{(g)}} -> 2FeCl3{_{(aq)}}</chem>
- El cloruro de hierro(II) también se puede oxidar con dióxido de azufre:
<chem>32FeCl2{_{(aq)}} + 8SO2{_{(g)}} + 32HCl{_{(aq)}} -> 32FeCl3{_{(aq)}} + S8{_{(s)}} + 16H2O{_{(l)}} </chem>
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Reacciones Químicas
El cloruro de hierro(III) es un ácido de Lewis que puede reaccionar con otras sustancias. Por ejemplo, si se calienta con óxido de hierro(III) a 350 °C, se convierte en oxicloruro de hierro(III). <chem>FeCl3{_{(s)}} + Fe2O3{_{(s)}} ->[\Delta] 3FeOCl{_{(s)}} </chem>
También puede reaccionar con alcoholes en ciertas condiciones para formar otros compuestos. <chem>2FeCl3{_{(s)}} + 6 C2H5OH{_{(l)}} + 6 NH3{_{(g)}} -> 2Fe(OC2H5)3{_{(s)}} + 6NH4Cl{_{(s)}} </chem>
El cloruro de hierro(III) es un agente oxidante suave, lo que significa que puede quitar electrones a otras sustancias.
¿Para qué se usa el Cloruro de Hierro(III)?
Usos Industriales
El cloruro de hierro(III) se usa como un "coagulante" en:
- El tratamiento de aguas residuales (agua sucia de casas e industrias).
- La purificación de agua (para que el agua de ríos sea segura para beber).
En el agua, el cloruro de hierro(III) ayuda a formar pequeños grupos de partículas que luego se asientan, limpiando el agua.
Otro uso importante es para grabar o "decapar" el cobre. Esto se hace en la fabricación de placas de circuito impreso. El cloruro de hierro(III) reacciona con el cobre, quitándolo de las áreas donde no se necesita. <chem>FeCl3 + Cu -> FeCl2 + CuCl</chem> <chem>FeCl3 + CuCl -> FeCl2 + CuCl2</chem>
También se usa como catalizador para producir 1,2-dicloroetano, que es una materia prima importante para fabricar PVC, un plástico muy común. <chem>H2C=CH2 + Cl2 -> ClCH2CH2Cl</chem>
Usos en Laboratorio
En los laboratorios, el cloruro de hierro(III) se usa como ácido de Lewis para ayudar en reacciones químicas como la cloración y la reacción de Friedel-Crafts de ciertos compuestos.
Existe una prueba llamada "prueba del cloruro férrico" que se usa para detectar la presencia de ciertos compuestos orgánicos, como los fenoles. Si estos compuestos están presentes, la solución de cloruro de hierro(III) cambia de color a púrpura, verde o azul.
Uso en Electrónica
Una de sus aplicaciones más conocidas es en la electrónica para hacer placas de circuito impreso en pequeñas cantidades. El cloruro férrico reacciona con el cobre, como se ve en esta ecuación: <chem>2 FeCl3 + Cu^0 -> 2 FeCl2 + CuCl2</chem> <chem>2(Fe^{3+} + e^- -> Fe^{2+})</chem> <chem>Cu^0 - 2 e^- -> Cu^{2+}</chem>
Hay dos formas principales de hacer esto:
- Dibujar el circuito en una placa de cobre con un marcador especial resistente al ácido. Luego, se sumerge la placa en la solución de cloruro férrico. El ácido quita el cobre de las áreas no protegidas por el marcador.
- Usar placas especiales sensibles a la luz. Se cubre la placa con un diseño impreso en una transparencia y se expone a luz UV. Después, se sumerge en un líquido "revelador" y luego en la solución de cloruro férrico.
Para que el proceso sea más efectivo, a veces se calienta la solución a unos 25 °C y se le añade aire.
Otros Usos
- El cloruro de hierro(III) sin agua se usa a veces para quitar el agua de otras sustancias en ciertas reacciones.
- Los fabricantes de cuchillos y espadas artesanales lo usan para teñir las hojas y crear efectos de contraste en el metal.
- También se emplea en el fotograbado de láminas de cobre para imprimir imágenes.
Precauciones al Usar Cloruro de Hierro(III)
El cloruro de hierro(III) es una sustancia que debe manejarse con cuidado.
- Es corrosivo para el hierro y otros metales como el cobre. Evita que entre en contacto con metales.
- La forma sin agua puede causar quemaduras en la piel. La solución puede manchar la piel e irritarla. Siempre usa guantes de protección.
- Puede causar quemaduras si entra en contacto con los ojos. Usa gafas de protección.
- Las sales de hierro en polvo pueden ser dañinas si se inhalan. Si trabajas con ellas, usa una campana de laboratorio o una máscara con filtro para polvos.
Véase también
En inglés: Iron(III) chloride Facts for Kids
