Fe(II) + NaClO

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Rusty

2012-04-10 15:11

Salve ragazzi, stasera ho provato a fare una semplice prova. Anzitutto ho provato a buttar giu' su carta le possibili reazioni che potevo avere con FeCl2 e NaClO, prevedendo dapprima la formazione di FeCl3, dopo invece mi è venuto in mente che potevo anche ottenere la sola dismutazione del cloro a dare Fe(OH)2, ma non convinto del tutto ho provato ad eseguire praticamente la prova. Ho preso un grammo di FeCl2, sciolto in 50 ml di acqua distillata ed aggiunto pian piano NaClO soluzione commerciale (senza profumi) al 5%. Dapprima ho notato un aumento della temperatura (da 25°C che stava a 35°C circa) dopo di che si è sviluppata un'effervescenza, rilevata immediatamente dalle mie narici come cloro (ho fatto il tutto all'aperto), seguita da un imbrunimento della soluzione... non ho notato nessun precipitato di idrossido ferroso, ma credo si sia ossidato il cloruro ferroso a ferrico. Secondo voi quale reazione è avvenuta? L'odore di cloro mi ha fatto pensare alla mia prima ipotesi di dismutazione, ma la mancanza di precipitato idrossido ferroso mi ha fatto dubitare di questa idea... quindi secondo quanto ho sentito (strumentazione olfattiva) si dovrebbe essere verificata la seguente: FeCl2 + NaClO + H2O -> Fe(OH)2 + NaCl + Cl2 Ho sentito il cloro, ma non ho visto il precipitato, forse il pH dell'ambiente non l'ha fatto precipitare e la reazione è quindi effettivamente questa? Oppure si è creata sia una dismutazione del cloro che una successiva ossidazione del Fe da +2 a +3 dando FeCl3? Grazie a tutti, Scusate la domandona idiota, ma cerco di capire come funzionano le cose :-)

Chimico

2012-04-10 15:52

l'NaClO di certo ossida il ferro(II) a ferro(III)....

cosa si forma? bilancia l'equazione e lo scopri...

Fe2+ + ClO- --> Fe3+ + Cl-

Max Fritz

2012-04-10 17:28

E' strano che non si sia formato nessun precipitato, NaClO e fortemente basica e oltre ad ossidare dovrebbe anche far precipitare. Ma il mio dubbio principale è FeCl2: da dove viene? che aspetto ha? colore della soluzione prima dell'aggiunta di NaClO?

theiden

2012-04-10 20:20

Invece è normale che non ci sia precipitato perchè come ha detto chimico, essendo NaClO un buon ossidante, Fe(II) che si ossida anche all'aria è passato a Fe(III) per dare il cloruro. Se vuoi tornare indietro e ottenere FeCl2 basta che aggiungi o ferro o rame metallico in polvere o cloruro di rame (I) che si ossida a Cu2Cl

al-ham-bic

2012-04-10 21:27

theiden ha scritto:

...se vuoi tornare indietro e ottenere FeCl2 basta che aggiungi o ferro o rame metallico in polvere o cloruro di rame (I) che si ossida a Cu2Cl

O_o O_o

---

Rusty si aspetta delle reazioni ben precise:

FeCl2 + NaClO ===> ??? (tutto ciò che si svolge, gas compreso)

theiden

2012-04-10 21:46

Perchè quei punti interrogativi? la reazione che lui ha fatto secondo me è: H2O + 2 NaClO + 6FeCl2 → 4FeCl3 + Cl2 + 2NaOH io ho solo consigliato di fare una di queste reazioni per riavere il prodotto di partenza e provare in qualche altro modo (che adesso non mi viene in mente): 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 FeCl3 + Cu → FeCl2 + CuCl FeCl3 + CuCl → FeCl2 + CuCl2 aaah capito è perchè avevo sbagliato a scrivere il cloruro rameico xDD

al-ham-bic

2012-04-10 22:01

Ma la prima reazione ti sembra bilanciata? O_o

theiden

2012-04-10 22:37

Ok forse è meglio se vado a letto... no la reazione ovviamente non è ben bilanciata, ho riprovato ma non riesco a far comparire del cloro elementare... domani ci ripenso, per adesso l'unica cosa che ho tirato fuori è:

H2O + 2FeCl2 + OCl- + Cl- ===> 2FeCl3 + 2OH-

stechiometricamente torna (mi pare) ma non rispecchia esattamente l'ambiente di reazione.

zodd01

2012-04-11 07:32

Non è che il cloruro di ferro ( II ) agisce da catalizzatore, e che quindi non osservi l'idrossido? Pensavo ad una ossidazione del ferro ( II ) a ferro ( III ) da parte dell' ipoclorito che diventa cloruro, con successiva ossidazione del cloruro a cloro gassoso da parte del ferro ( III ) e riformazione del ferro ( II ). Se fosse vera la mia ipotesi avresti creato un bel sistema.

Rusty

2012-04-11 09:19

Ragazzi intanto grazie per le risposte, anche se nel complesso non ho ancora ben capito cosa è successo. Son partito con una mia idea, ma poi credo che sia successo di piu' di quello che mi aspettavo (semplice dismutazione del cloro come da reazione che ho scritto nel post iniziale). Il cloruro ferroso proviene da HCl + Fe in polvere fine (mash 250 mi pare) che comprai tempo fa' su ebay, l'avevo appena fatto. Ho aggiunto ferro in eccesso affinchè non mi rimanesse piu' HCl in soluzione, poi ho filtrato a caldo e ho lasciato la soluzione molto concentrata allungandola con acqua ed eseguendo l'esperimento (aggiunta di NaClO commerciale senza profumi). Ad una prima aggiunta la soluzione di cloruro ferroso è rimasta del suo colore (verde smeraldo), la temperatura è salita leggermente, nessun cambio di colore ne effervescenza. Ulteriori aggiunte hanno fatto prima provocare l'effervescenza (sentita da me come cloro gassoso, su questo son sicuro) e poi l'imbrunimento della soluzione a marrone perfettamente trasparente (vinaccia scuro)... l'effervescenza dopo un po' è finita e nessun precipitato si è presentato, la soluzione è rimasta rosso-marrone scuro, trasparente. Ci sono state sicuramente varie reazioni oltre quella da me citata, sicuramente si è sviluppato cloro gassoso, quasi certamente si è ossidato Fe da +2 a +3, non ho notato nessun precipitato. Stasera se ce la faccio rifaccio il tutto e posto delle foto dei risultati con qualche numero in piu'. Grazie a tutti per gli interventi :-P p.s. non so' perchè mi venga in mente di fare ste robe, sono delle sciocchezze ovviamente paragonate agli esperimenti postati dai guru asd

Max Fritz

2012-04-11 12:01

Alla faccia, qui la fantasia abbonda!!! Fe(III) che ossida lo ione cloruro a cloro elementare O_O

theiden ha scritto:

Invece è normale che non ci sia precipitato perchè essendo NaClO un buon ossidante, Fe(II) che si ossida anche all'aria è passato a Fe(III) per dare il cloruro.

Ma sappiamo la stechiometria? Ovviamente i prodotti possono variare in base alle proporzioni dei due reagenti, e visto che è poco probabile che abbia aggiunto la quantità esatta di ipoclorito, un leggero eccesso è sufficiente ad alzare il pH quanto basta per far precipitare gli idrossidi di ferro... A meno che non lo abbia aggiunto in difetto, a quel punto cambiano un po' di cose.

theiden

2012-04-11 12:20

incredibile, ho provato un sacco di combinazioni ma non so per quale motivo non si bilanciano: quella che avevo pensato all'inizio era ClO- + FeCl2 ===> FeCl3 + Cl2 se bilancio gli elementi le cariche se sbilanciano, e viceversa O.o Per di più cercando su internet non ho trovato nessuno che l'abbia mai fatta... Ho ipotizzato una serie di reazioni ma non se sono quelle effettive: 3 H2O + 2 FeCl2 + 3 NaClO ===> 3 NaCl + 2 Fe(OH)3 + 2 Cl2 Cl2 + H2O ===> HClO + HCl 3 HClO + Fe(OH)3 ===> 3 H2O + Fe(ClO)3 Fe(OH)3 + 3 HCl ===> 3 H2O + FeCl3 Però si spiegherebbe l'assenza di precipitato e la formazione di cloro. Il problema è che siamo in difetto di cloro, quindi un po' di precipitato ci dovrebbe essere, è probaile cmq che la reazione non sia così pulita ma ci siano tantissime reazioni secontarie che ti portano ad avere un minestrone di composti clorurati del ferro

marco the chemistry

2012-04-11 12:34

Ma scusate non è l'acidità dello ione ferro(II) (che dubito sia stato aggiunto come FeCl2 poichè esso è facilissimamente ossidato a FeCl3 dall'ossigeno dell'aria) che ha provocato la parziale formazione di HClO che si è decomposto a dare Cl2? Il colore bruno è dovuto sicuramente a Fe(III). Non mi spiego solo una cosa: come abbia fatto a non formarsi un precipitato dato che la candeggina è bella basica solitamente e Fe(OH)3 precipita anche a pH bassi... Bah.. comunque su qualche cosa non ci sono dubbi: zodd ha sparato cazzate e rusty ha fatto un minestrone asd

theiden

2012-04-11 12:40

Max Fritz ha scritto:

Ma sappiamo la stechiometria? Ovviamente i prodotti possono variare in base alle proporzioni dei due reagenti, e visto che è poco probabile che abbia aggiunto la quantità esatta di ipoclorito, un leggero eccesso è sufficiente ad alzare il pH quanto basta per far precipitare gli idrossidi di ferro...

A meno che non lo abbia aggiunto in difetto, a quel punto cambiano un po' di cose.

Dato che la concentrazione era solo al 5% é facile che sia andato in difetto... Inoltre la formazione di Cl2 che poi si ridiscioglie abbassa notevolmente il pH...

Rusty

2012-04-11 12:57

marco il FeCl2 è stato fatto di proposito per questo esperimento, ho fatto tutto molto velocemente e credo che la maggior parte del ferro in soluzione prima dell'aggiunta dell'ipoclorito fosse Fe(II), poi nell'aggiunta di ipoclorito mi sono fermato appena ho visto un cambiamento di colore da verde smeraldo a vinaccia (passatemi il termine), con effervescenza di cloro.

Non è un minestrone, è un ambiente in cui si sono create varie reazioini "secondarie", ma non lo chiamerei minestrone perchè non ho aperto barattoli di reagenti a caso e buttato in una pentola, e partivo da una mia (sbagliata forse) idea che ho sviluppato prima a carta e penna, verificandone (o non verificandone) i risultati attesi.

Piu' vi leggo e meno capisco, comunque per come mi son fermato nell'aggiunta di ipoclorito penso proprio di essere andato in difetto di ClO-

Rifaccio l'esperienza facendo un po' di stechiometria e misurando i pH.

Grazie comunque per la disponibilita'.

theiden

2012-04-11 14:56

Con minestrone non volevo intendere cose fatte a caso ma una soluzione di talmente tante specie che se vuoi estrarre qualcosa, ad esempio cristallizzando, non ci tiri fori le gambe. Penso che l'idea di misurare il pH sia molto buona, almeno si capisce se è giusto che non precipiti niente (pH acidi) o se invece sono avvenute reazioni che non abbiamo considerato. Agisci nello stesso modo, senza eccedere di ipoclorito. Sono cmq abbastanza sicuro che il Fe(II) non rimanga tale per le già citate proprietà ossidanti dell'ipoclorito. Sempre per prova poi potresti aggiungere un eccesso di NaOH e vedere se almeno in questo caso precipita qualcosa.

lorenzo

2012-04-11 15:39

Non è assolutamente detto che avvenga una sola reazione: ne possono avvenire due contemporaneamente! È plausibile che l'ambiente non fosse basico (Nel preparare FeCl2 probabilmente non hai veramente neutralizzato HCl), e questo spiegherebbe sia la mancata precipitazione dell'idrossido di ferro (III), che dovrebbe precipitare da pH 3 in su, sia la formazione di cloro. PS: Se non ricordo male Fe(OH)3 è colloidale, quindi se ne precipita poco non è detto che si noti.

zodd01

2012-04-12 00:45

Si, in effetti dell'ossidazione del cloruro dal Fe ( III ) devo ammettere essere una gran castroneria. Testimone di ciò quel centinaio di grammi di cloruro ferrico che tengo nell'armadio. Lo ione ipoclorito dismuta in ambiente acido in cloro gassoso e cloruro. Se è rimasto dell' HCl in soluzione potrebbe essere esso il responsabile della formazione di cloro gassoso.

Rusty

2012-04-12 09:33

A questo punto mi sta venendo il dubbio che ci fosse troppo HCl ancora in soluzione con il cloruro ferroso, c'è un modo per abbassare al minimo la presenza di questo gas? Io ho semplicemente fatto reagire un eccesso di ferro in HCl, e essendo restato un residuo sul fondo di ferro indisciolto credevo che tutto l'acido fosse esaurito, ora mi viene il dubbio che non fosse cosi'.

Grazie

NaClO3

2012-04-12 19:19

Bè, il tuo HCl è concentrato??

Comunque sia, al massimo fai bollire, tanto non evapora nulla che non sia acqua prima dei 109°C, se la concentrazione nella soluzione è inferiore al 20%.

zodd01

2012-04-13 16:15

Prova ad aggiungere bicarbonato. Quando termina l'effervescenza non c'è più HCl.

theiden

2012-04-13 20:51

zodd01 ha scritto:

Si, in effetti dell'ossidazione del cloruro dal Fe ( III ) devo ammettere essere una gran castroneria. Testimone di ciò quel centinaio di grammi di cloruro ferrico che tengo nell'armadio.

anch'io ho il Fe(II) nell'armadietto ma questo non vuol dire niente, se è chiuso l'aria che è fuori non passa, o in minima parte, se lo lasci aperto in qualche giorno si ingiallisce, specialmente sulla superficie. In laboratorio quando si doveva preparare il sale di Mohr addirittura si deossigenava l'acqua scaldanto...

zodd01 ha scritto:

Lo ione ipoclorito dismuta in ambiente acido in cloro gassoso e cloruro. Se è rimasto dell' HCl in soluzione potrebbe essere esso il responsabile della formazione di cloro gassoso.

Sicuro? come fa un Cl+ a dare Cl0 e Cl-? chi si ossida? casomai potrebbe dare cloruro e clorato (ma non so l'ambiente) per dare Cl2 gassoso devi avere Cl- e ClO- (in pratica l'acqua di cloro che in fatti viene usata per avere un ambiente ricco di cloro)

zodd01 ha scritto:

Prova ad aggiungere bicarbonato. Quando termina l'effervescenza non c'è più HCl.

si ma così rischia di avere dei carbonati di ferro... la meglio, secondo me, è prima filtrare per togliere il ferro non reagito, cristallizzare e lavare con alcol che tanto evapora (se fai con il buchner viene benissimo, se poi ricristallizzi ad acqua stai certo che HCl non ce ne.

zodd01

2012-04-14 17:17

O theiden! Io ho scritto Fe ( III ) non ferro ( II ) ! Cl +? Ma io non ne ho parlato ! Non c'è nessun Cl + a giro ! Ho fatto un errore. Volevo dire che in ambiente acido ipoclorito e cloruro ti danno cloro gassoso, cosa che potrebbe accadere se rimane HCl nella tua soluzione e poi aggiungendo ipoclorito. Ma non ho mai parlato di cationi cloro! Poi si, la formazione di carbonati può dar noia.

theiden

2012-04-15 12:05

ah si hai ragione ho letto male :-P con Cl+ intendevo il numero di ossidazione del cloro dell'ipoclorito. Infatti ClO- + Cl- danno Cl2 perchè uno si riduce e l'altro si ossida. Ma Rusty poi ha fatto qualche altra prova? Ah non c'è da escludere che si formino dei complessi e quindi non precipiti niente.

zodd01

2012-04-15 15:30

Questa sarebbe un' altra possibilità.