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Ferrocianuro de potasio

El hexacianuroferrato de potasio (II) es un 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 hexacianuroferrato de potasio (II), que logró haciendo reaccionar azul de Prusia (ferrocianuro de hierro (III)) con hidróxido de potasio . [4] [5]

Producción moderna

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

Producción histórica

Históricamente, el compuesto se fabricaba a partir de material orgánico nitrogenado, limaduras de hierro y carbonato de potasio. [7] Las fuentes comunes de nitrógeno y carbono eran cuernos torcidos , restos de cuero, vísceras o sangre seca. También se obtenía comercialmente a partir de óxido gastado de fábricas de gas (purificación del gas de la ciudad a partir de cianuro de hidrógeno).

Reacciones químicas

El tratamiento del hexacianuroferrato de potasio (II) con ácido nítrico produce H 2 [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 gas cloro , el hexacianuroferrato de potasio (II) se convierte en hexacianuroferrato de potasio (III) :

2K4 [Fe(CN) 6 ] + Cl2 → 2K3 [ Fe (CN) 6 ] + 2 KCl

Esta reacción se puede utilizar para eliminar hexacianuroferrato de potasio (II) de una solución. [ cita requerida ]

Una reacción famosa implica el tratamiento con sales férricas para dar azul de Prusia . Con la composición FeIII
4[FeII
( CN )
6]
3Este material insoluble pero de color profundo es el azul del diseño .

Aplicaciones

El hexacianuroferrato de potasio (II) tiene muchas aplicaciones específicas en la industria. Este y la sal de sodio relacionada se utilizan ampliamente como agentes antiaglomerantes tanto para la sal de carretera como para la sal de mesa. Los hexacianuroferratos de potasio y sodio (II) también se utilizan en la purificación del estaño y la separación del cobre de los minerales de molibdeno. El hexacianuroferrato de potasio (II) se utiliza en la producción de vino y ácido cítrico. [6]

En la UE, a partir de 2017, los hexacianidoferratos (II) (E 535-538) solo estaban autorizados en dos categorías de alimentos como aditivos de sal.

También se puede utilizar en la alimentación animal. [9]

En el laboratorio, el hexacianuroferrato de potasio (II) se utiliza para determinar la concentración de permanganato de potasio , un compuesto que se utiliza a menudo en titulaciones basadas en reacciones redox . El hexacianuro de potasio (II) se utiliza en una mezcla con ferricianuro de potasio y solución tamponada con fosfato para proporcionar un tampón para la beta-galactosidasa , que se utiliza para escindir X-Gal , lo que da 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), da un color azul de Prusia. Por lo tanto, se utiliza como reactivo de identificación de hierro en los laboratorios.

El hexacianuroferrato de potasio (II) se puede utilizar como fertilizante para las plantas. [ cita requerida ]

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

K 4 [Fe(CN) 6 ] → 4 KCN + FeC 2 + N 2

Estructura

Al igual que otros cianuros metálicos, el hexacianuroferrato(II) 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. [ aclaración necesaria ] [ cita necesaria ]

Toxicidad

La toxicidad en ratas es baja, con una dosis letal ( DL50 ) de 6400 mg/kg. [2] [ se necesita una mejor fuente ] Los riñones son el órgano de toxicidad por ferrocianuro. [11]

Véase también

Referencias

  1. ^ Quinientos experimentos útiles y divertidos en química, artes y manufacturas: con observaciones sobre las propiedades empleadas y su aplicación a propósitos útiles. Thomas Tegg. 1825.
  2. ^ ab "Ferrocianuro de potasio Número de MSDS: P5763 - Fecha de entrada en vigor: 08/12/96". JT Baker Inc. Archivado desde el original el 21/11/2015 . Consultado el 8/4/2012 .
  3. ^ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/13943-58-3 [ enlace roto ]
  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 tan vanamente 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 fijada con tártaro [ es decir, nitrato de potasio ( nitr ) que se mezcla con crémor tártaro crudo y luego se enciende, produciendo carbonato de potasio]. Tan pronto como estas dos sustancias se mezclaron, 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 solo un color más bien gris: habiendo puesto este recipiente en un baño de arena para calentar la solución hasta que hirvió a fuego lento, este color gris también desapareció por completo, y Todo lo que había en el matraz, tanto el polvo [es decir, el precipitado] como la solución, tenía sólo un color amarillo [que era] un poco rojo.)
  5. ^ Munroe, Charles E.; Chatard, Thomas M. (1902). "Manufacturas: 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.; Lorösch, J.; Rubo, A.; Sauer, M.; Kellens, R.; Reddy, J.; Steier, N.; Hasenpusch, W. (octubre de 2011). "Compuestos cianoinorgánicos". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a08_159.pub3. ISBN 978-3527306732.
  7. ^ de Von Wagner, Rudolf (1897). Manual de tecnología química. Nueva York: D. Appleton & Co., págs. 474 y 477.
  8. ^ Seel, F. (1965). "Nitrosil cianoferrato de sodio". En Brauer, G. (ed.). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry . Vol. 2 (2.ª ed.). Nueva York: Academic Press. pág. 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 para piensos". EUSalt. Archivado desde el original el 2019-05-12 . Consultado el 2018-12-06 .
  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 . Número de modelo : PMID 32626000  . {{cite journal}}: CS1 maint: 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 Fe(CN)4−6 y Fe(CN)3−6 octaédricos". Química Física . 104 (3): 449–453. doi :10.1016/0301-0104(86)85034-0. ISSN  0301-0104.

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