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Ferrocianuro de potasio

El ferrocianuro de potasio es el compuesto inorgánico de fórmula K 4 [Fe(CN) 6 ]·3H 2 O. Es la sal de potasio del complejo de coordinación [Fe(CN) 6 ] 4− . Esta sal forma cristales monoclínicos de color amarillo limón .

Síntesis

En 1752, el químico francés Pierre Joseph Macquer (1718-1784) informó por primera vez sobre la preparación de ferrocianuro de potasio, que logró haciendo reaccionar azul de Prusia (ferrocianuro de hierro (III)) con hidróxido de potasio . [4] [5]

producción moderna

El ferrocianuro de potasio se produce industrialmente a partir de cianuro de hidrógeno , cloruro de hierro (II) e hidróxido de calcio , cuya combinación produce Ca 2 [Fe(CN) 6 ]·11H 2 O. Luego, esta solución se trata con sales de potasio para precipitar la mezcla. sal de calcio y potasio CaK 2 [Fe(CN) 6 ], que a su vez se trata con carbonato de potasio para dar la sal de tetrapotasio. [6]

Producción histórica

Históricamente, el compuesto se fabricaba a partir de compuestos orgánicos que contenían nitrógeno, virutas de hierro y carbonato de potasio. [7] Las fuentes comunes de nitrógeno y carbono eran cuernos aterrorizados , restos de cuero, despojos o sangre seca. También se obtenía comercialmente del óxido gastado de las plantas de gas (purificación del gas urbano a partir de cianuro de hidrógeno).

Reacciones químicas

El tratamiento del ferrocianuro de potasio con ácido nítrico produce H2 [ Fe(NO)(CN) 5 ]. Después de la neutralización de este intermedio con carbonato de sodio , se pueden cristalizar selectivamente cristales rojos de nitroprusiato de sodio . [8]

Tras el tratamiento con cloro gaseoso, el ferrocianuro de potasio se convierte en ferricianuro de potasio :

2 K 4 [Fe(CN) 6 ] + Cl 2 → 2 K 3 [Fe(CN) 6 ] + 2 KCl

Esta reacción se puede utilizar para eliminar el ferrocianuro de potasio de una solución. [ cita necesaria ]

Una reacción famosa implica el tratamiento con sales férricas para dar azul de Prusia . Con la composición FeIII
4[FeII
( CN )
6]
3, este material insoluble pero profundamente coloreado es el azul de los planos .

Aplicaciones

El ferrocianuro de potasio encuentra muchas aplicaciones específicas en la industria. Este y la sal de sodio relacionada se usan ampliamente como agentes antiaglomerantes tanto para la sal de carretera como para la sal de mesa. Los ferrocianuros de potasio y sodio también se utilizan en la purificación del estaño y en la separación del cobre del molibdeno. El ferrocianuro de potasio se utiliza en la producción de vino y ácido cítrico. [6]

En la UE, los ferrocianuros (E 535–538) estaban, en 2017, autorizados únicamente en dos categorías de alimentos como aditivos de sal.

También se puede utilizar en alimentación animal. [9]

En el laboratorio, el ferrocianuro de potasio se utiliza para determinar la concentración de permanganato de potasio , un compuesto utilizado a menudo en valoraciones basadas en reacciones redox . El ferrocianuro de potasio se usa en una mezcla con ferricianuro de potasio y una solución tamponada con fosfato para proporcionar un tampón para la beta-galactosidasa , que se usa para escindir X-Gal , dando una visualización azul brillante donde un anticuerpo (u otra molécula), conjugado con Beta- gal, se ha unido a su objetivo. Al reaccionar con Fe(3) se obtiene un color azul de Prusia. Por tanto, se utiliza como reactivo de identificación del hierro en los laboratorios.

El ferrocianuro de potasio se puede utilizar como fertilizante para plantas. [ cita necesaria ]

Antes de 1900, antes de la invención del proceso Castner , el ferrocianuro de potasio era la fuente más importante de cianuros de metales alcalinos . [6] En este proceso histórico, el cianuro de potasio se produjo mediante la descomposición del ferrocianuro de potasio: [7]

K 4 [Fe(CN) 6 ] → 4 KCN + FeC 2 + N 2

Estructura

Al igual que otros cianuros metálicos, el ferrocianuro de potasio sólido, tanto en forma de hidrato como de sales anhidras, tiene una estructura polimérica complicada. El polímero consta de centros octaédricos [Fe(CN) 6 ] 4- reticulados con iones K + que están unidos a los ligandos CN . [10] Los enlaces K + ---NC se rompen cuando el sólido se disuelve en agua. [ se necesita aclaración ] [ se necesita cita ]

Toxicidad

El ferrocianuro de potasio no es tóxico y no se descompone en cianuro en el cuerpo. La toxicidad en ratas es baja, con una dosis letal (LD50 ) de 6400 mg/kg. [2] Los riñones son el órgano responsable de la toxicidad del ferrocianuro. [11]

Ver también

Referencias

  1. ^ Quinientos experimentos útiles y divertidos en química, artes y manufacturas: con observaciones sobre las propiedades empleadas y su aplicación a fines útiles. Tomás Tegg. 1825.
  2. ^ ab "Número de MSDS de FERROCIANURO DE POTASIO: P5763 - Fecha de vigencia: 08/12/96". JT Baker Inc. Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2015 . Consultado el 8 de abril de 2012 .
  3. ^ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/13943-58-3 [ enlace muerto ]
  4. ^ Macquer (1752). "Éxamen chymique de bleu de Prusse" [Examen químico del azul de Prusia]. Histoire de l'Académie Royale des Sciences…, § Mémoires de l'Académie royale des Sciences (en francés): 60–77. De las págs. 63-64: "Après avoir essayé ainsi inutilement de décomposer le bleu de Prusse par les acides,... n'avoit plus qu'une couleur jaune un peu rousse". (Después de haber intentado en vano descomponer el azul de Prusia con ácidos, recurrí a los álcalis. Puse media onza de este azul [de Prusia] en un matraz y vertí sobre él diez onzas de una solución de nitro fijado con sarro [ es decir, nitrato de potasio ( nitro ) que se mezcla con crémor tártaro crudo y luego se enciende, produciendo carbonato de potasio]. Tan pronto como se mezclaron estas dos sustancias, vi con asombro que, sin la ayuda del calor, el color azul había desaparecido por completo; el polvo [es decir, el precipitado] en el fondo del matraz tenía sólo un color bastante gris: habiendo puesto este recipiente en un baño de arena para calentar la solución hasta que hirviera a fuego lento, este color gris también desapareció por completo, y todo lo que estaba contenido en el matraz, tanto el polvo [es decir, precipitado] como la solución, tenía sólo un color amarillo [que era] un poco rojo.)
  5. ^ Munroe, Charles E.; Chatard, Thomas M. (1902). "Fabricaciones: productos químicos y afines". Duodécimo censo de los Estados Unidos: Boletines (210): 1–306.; ver pág. 31.
  6. ^ abc Gail, E.; Gos, S.; Kulzer, R.; Lorosch, J.; Rubio, A.; Sauer, M.; Kellens, R.; Reddy, J.; Steier, N.; Hasenpusch, W. (octubre de 2011). "Compuestos de ciano inorgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a08_159.pub3. ISBN 978-3527306732.
  7. ^ ab Von Wagner, Rudolf (1897). Manual de tecnología química. Nueva York: D. Appleton & Co. pág. 474 y 477.
  8. ^ Seel, F. (1965). "Nitrosilcianoferrato de sodio". En Brauer, G. (ed.). Manual de química inorgánica preparativa . vol. 2 (2ª ed.). Nueva York: Academic Press. pag. 1768. LCCN  63-14307. Archivado desde el original el 7 de marzo de 2010 . Consultado el 10 de septiembre de 2017 .
  9. ^ "Reunión de expertos de EuSalt sobre E 535 y E 536 como aditivos alimentarios". UESal. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2019 . Consultado el 6 de diciembre de 2018 .
  10. ^ Willans, Mathew J.; Wasylishen, Roderick E.; McDonald, Robert (18 de mayo de 2009). "Polimorfismo del trihidrato de ferrocianuro de potasio estudiado mediante espectroscopia de RMN multinuclear de estado sólido y difracción de rayos X". Química Inorgánica . 48 (10): 4342–4353. doi :10.1021/ic802134j. ISSN  0020-1669. PMID  19425611.
  11. ^ Peter Aggett, Fernando Aguilar, Riccardo Crebelli, Birgit Dusemund, Metka Filipič, Maria Jose Frutos, Pierre Galtier, David Gott, Ursula Gundert-Remy, Gunter Georg Kuhnle, Claude Lambré, Jean-Charles Leblanc, Inger Therese Lillegaard, Peter Moldeus, Alicja Mortensen, Agneta Oskarsson, Ivan Stankovic, Ine Waalkens‐Berendsen, Rudolf Antonius Woutersen, Matthew Wright y Maged Younes. (2018). "Reevaluación del ferrocianuro de sodio (E 535), ferrocianuro de potasio (E 536) y ferrocianuro de calcio (E 538) como aditivos alimentarios". Revista EFSA . 16 (7): 5374. doi : 10.2903/j.efsa.2018.5374 . PMC 7009536 . PMID  32626000. {{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  12. ^ Kosugi, Nobuhiro; Yokoyama, Toshihiko; Kuroda, Haruo (mayo de 1986). "Dependencia de la polarización de XANES del ion Ni (CN) 2-4 plano cuadrado. Una comparación con los iones octaédricos Fe (CN) 4-6 y Fe (CN) 3-6". Física Química . 104 (3): 449–453. doi :10.1016/0301-0104(86)85034-0. ISSN  0301-0104.

enlaces externos