stringtranslate.com

Ferroso

Cloruro de hierro (II) tetrahidrato, FeCl 2 ·4H 2 O .

En química , hierro (II) se refiere al elemento hierro en su estado de oxidación +2 . El adjetivo ferroso o el prefijo ferro- se utiliza a menudo para especificar dichos compuestos, como en cloruro ferroso para cloruro de hierro (II) ( FeCl 2 ). El adjetivo férrico se utiliza en cambio para las sales de hierro (III) , que contienen el catión Fe 3+ . La palabra ferroso se deriva de la palabra latina ferrum , que significa "hierro".

En los compuestos iónicos (sales), dicho átomo puede presentarse como un catión separado (ion positivo) abreviado como Fe 2+ , aunque descripciones más precisas incluyen otros ligandos como agua y haluros. Los centros de hierro (III) se encuentran en complejos de coordinación , como en el anión ferrocianuro , [Fe(CN) 6 ] 4− , donde seis ligandos de cianuro están unidos al centro metálico; o, en compuestos organometálicos , como el ferroceno [Fe(C 2 H 5 ) 2 ] , donde dos aniones ciclopentadienilo están unidos al centro Fe II .

Hierro (II) en biología

Todas las formas de vida conocidas requieren hierro. [1] Muchas proteínas de los seres vivos contienen centros de hierro (III). Ejemplos de tales metaloproteínas incluyen la hemoglobina , la ferredoxina y los citocromos . En muchas de estas proteínas, el Fe(II) se convierte reversiblemente en Fe(III) [2]

La insuficiencia de hierro en la dieta humana provoca anemia . Los animales y los humanos pueden obtener el hierro necesario a partir de alimentos que lo contienen en forma asimilable, como la carne. Otros organismos deben obtener su hierro del medio ambiente. Sin embargo, el hierro tiende a formar óxidos/hidróxidos de hierro (III) altamente insolubles en un ambiente aeróbico ( oxigenado ), especialmente en suelos calcáreos . Las bacterias y los pastos pueden prosperar en esos ambientes mediante la secreción de compuestos llamados sideróforos que forman complejos solubles con el hierro (III), que pueden reabsorberse en la célula. (En cambio , las otras plantas fomentan el crecimiento alrededor de sus raíces de ciertas bacterias que reducen el hierro (III) al hierro (II) más soluble).

A diferencia de los acuocomplejos de hierro (III), los acuocomplejos de hierro (II) son solubles en agua con un pH cercano al neutro. [ cita necesaria ] Sin embargo, el hierro ferroso se oxida con el oxígeno del aire y se convierte en hierro (III). [4]

Diagrama de Pourbaix de hierro acuoso.

Sales y complejos de hierro (II)

Reacción redox de [Fe(bipiridina) 3 ] 2+ .

Normalmente, las sales de hierro (II), como el " cloruro ", son complejos acuosos con fórmulas [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ , como las que se encuentran en el sulfato ferroso de amonio . [5]

Los acuoligandos de los complejos de hierro (II) son lábiles. Reacciona con 1,10-fenantrolina para dar el derivado de hierro (II) azul:

Cuando se coloca hierro metálico (estado de oxidación 0) en una solución de ácido clorhídrico , se forma cloruro de hierro (II), con liberación de gas hidrógeno , por la reacción

Fe 0 + 2 H + → Fe 2+ + H 2

El hierro (II) se oxida mediante peróxido de hidrógeno a hierro (III) , formando un radical hidroxilo y un ion hidróxido en el proceso. Esta es la reacción de Fenton . Luego, el hierro (III) se reduce nuevamente a hierro (II) mediante otra molécula de peróxido de hidrógeno, formando un radical hidroperoxilo y un protón . El efecto neto es una desproporción del peróxido de hidrógeno para crear dos especies diferentes de radicales de oxígeno, con agua (H +  + OH − ) como subproducto. [6]

Los radicales libres generados por este proceso participan en reacciones secundarias que pueden degradar muchos compuestos orgánicos y bioquímicos.

Minerales de hierro (II) y otros sólidos.

El óxido de hierro (II) (óxido ferroso), FeO, es un material muy complicado que contiene hierro (II).

El hierro (II) se encuentra en muchos minerales y sólidos. Los ejemplos incluyen el sulfuro y el óxido, FeS y FeO. Estas fórmulas son engañosamente simples porque estos sulfuros y óxidos a menudo no son estequiométricos . Por ejemplo, "sulfuro ferroso" puede referirse a la especie 1:1 (nombre del mineral troilita ) o a una gran cantidad de derivados deficientes en Fe ( pirrotita ). El mineral magnetita ("piedra de veta") es un compuesto de valencia mixta con Fe (II) y Fe (III), Fe 3 O 4 .

Vinculación

El hierro (II) tiene un centro ad 6 , lo que significa que el metal tiene seis electrones de "valencia" en la capa orbital 3d. El número y tipo de ligandos unidos al hierro (II) determinan cómo se organizan estos electrones. En los llamados "ligandos de campo fuerte", como el cianuro , los seis electrones se emparejan. Por lo tanto, el ferrocianuro ( [Fe (CN) 6 ] 4− no tiene electrones desapareados. Es de bajo espín. Con los llamados "ligandos de campo débil" como el agua , los cuatro de los seis electrones no están apareados. Por lo tanto, el complejo aquo ( [ Fe(H 2 O) 6 ] 2+ es paramagnético. Tiene alto espín. Con el cloruro, el hierro (III) forma complejos tetraédricos, por ejemplo, [FeCl 4 ] 2− .

Esquema de división de orbitales d para complejos de Fe (II) octaédricos de bajo y alto espín.

Galería

Compuestos seleccionados de Fe (II)

Ver también

Referencias

Busque ferrosos  o no ferrosos en Wikcionario, el diccionario gratuito.
  1. ^ "El hierro es fundamental para el desarrollo de la vida en la Tierra y la posibilidad de vida en otros planetas". Universidad de Oxford . 7 de diciembre de 2021 . Consultado el 9 de mayo de 2022 .
  2. ^ Berg, Jeremy Mark; Lippard, Stephen J. (1994). Principios de la química bioinorgánica . Sausalito, California: Libros de ciencias universitarias. ISBN 0-935702-73-3.
  3. ^ H. Marschner y V. Römheld (1994): "Estrategias de plantas para adquisición de hierro". Planta y suelo , volumen 165, número 2, páginas 261–274. doi :10.1007/BF00008069
  4. ^ Petsch, ST (2014). "10.11 - El ciclo global del oxígeno". En Holanda, HD; Turekian, KK (eds.). Tratado de Geoquímica . Módulo de Referencia en Sistemas Terrestres y Ciencias Ambientales. vol. 10 (Segunda ed.). Elsevier. págs. 437–473. doi :10.1016/B978-0-08-095975-7.00811-1. ISBN 978-0-08-095975-7.
  5. ^ Earnshaw, A.; Greenwood, NN (1997). Química de los elementos (2ª ed.). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN 0-7506-3365-4.
  6. ^ Tang, Zhongmin; Zhao, Peiran; Wang, Han; Liu, Yanyan; Bu, Wenbo (2021). "La biomedicina se encuentra con la química Fenton". Reseñas químicas . 121 (4): 1981-2019. doi : 10.1021/acs.chemrev.0c00977. PMID  33492935. S2CID  231712587.