Sodio ferrato sintesi

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al-ham-bic

2010-04-16 20:35

Esiste già un'altra discussione sui ferrati, ma è dispersiva e poco concludente.

Aggiungo questa, che è pratica e ripetibile nella sintesi, oltre che facile.

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Invogliato dal solito video Youtube ho replicato l'esperienza con qualche variante, riuscendo finalmente a vedere di persona il bel colore fucsia dello ione ferrato.

Si tratta di ossidare per via umida in ambiente fortemente alcalino un sale di ferro con una miscela di ipoclorito/persolfato di sodio.

L'esperienza è facilissima, io l'ho condotta in questo modo:

- porre in un becker 5 g di FeSO4.7H2O sciolto in 50 ml di acqua

- aggiungere 10 ml di NaOH al 20% (precipita l'idrossido ferroso verde scuro colloidale)

- mescolare e aggiungere 6 g di sodio persolfato Na2S2O8 (comincia l'ossidazione a idrossido ferrico rosso mattone)

- aggiungere agitando 50 ml di NaClO al 6% (si sviluppa cloro e continua l'ossidazione)

- riscaldare all'ebollizione per 5 minuti

- lasciar raffreddare, decantare e filtrare il liquido rosa formatosi, scartando il molto solido non reagito.

Il liquido rosa è una soluzione, purtroppo alquanto diluita, di ferrato sodico Na2FeO4 insieme a cloruro e solfato, secondo le reazioni:

2 Fe(OH)3 + 3 NaClO + 4 NaOH --> Na2FeO4 + 3 NaCl + 5 H2O

2 Fe(OH)3 + 3 Na2S2O8 + 10 NaOH --> 2 Na2FeO4 + 6 Na2SO4 + 8 H2O

Il colore è quasi identico a quello di una soluzione diluita di KMnO4, ma con una tonalità più brillante e leggermente meno violacea.

Per confermare la presenza di ferrato ho aggiunto ad una porzione di liquido qualche goccia di ammoniaca, la quale viene ossidata ad azoto, decolorando la soluzione, secondo la reazione:

2 Na2FeO4 + 2 NH4OH --> 2 Fe(OH)3 + 4 NaOH + N2

Le foto mostrano l'inizio della preparazione con il becker contenente l'intruglio con il ferro ancora bi- e trivalente e l'esito finale, con la beuta dell'insolito color rosa Fe6+ e le provette rispettivamente senza e con aggiunta di ammoniaca.

L'esperienza è puramente dimostrativa e non seguibile per la preparazione quantitativa di ferrato alcalino allo stato solido puro (tale sintesi è laboriosissima!) perchè con questa semplice procedura la resa è troppo scarsa e il sale inseparabile dagli altri solubili; resta tuttavia assai interessante dal punto di vista sperimentale.

sodio ferrato_1.JPG
sodio ferrato_1.JPG
sodio ferrato_2.JPG
sodio ferrato_2.JPG

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quimico

2010-04-17 07:13

bello bello al-ham-bic è sempre bello vedere un po' di esperimenti in vivo fatti da te e non si smette mai di imparare asd

Rusty

2010-04-17 11:00

Ma quanto è suggestivo sto colore fucsia?!

Come sempre Al, dalla teoria al bunsen ci mostri come si devono fare per bene le cose ;-)

Se posso una domanda, io mi immagino che sto portando ad ebollizione sto becker pieno di ioni ferrosi e ferrici, il colore diventa sempre più rosso mattone, ma quando mi accorgo che la maggior parte del Fe è passato a ferrato? Voglio dire, di sicuro non vedrò ad un tratto la soluzione diventare bella fucsia e trasparente, come mi accorgo quando devo chiudere il gas? asd

Complimenti Al, ripeto mi viene sempre voglia di rifare tutto quello che vedo nelle tue foto ogni volta che posti qualcosa! Mannaggia... :-P

al-ham-bic

2010-04-17 11:08

Rusty ha scritto:

...quando mi accorgo che la maggior parte del Fe è passato a ferrato? Voglio dire, di sicuro non vedrò ad un tratto la soluzione diventare bella fucsia e trasparente, come mi accorgo quando devo chiudere il gas? asd

[...troppo gentile... Blush ]

Non te ne accorgi per niente! Tutto rimane mascherato nell'intruglio rossastro del precipitato, appunto perchè la resa è molto bassa e la MINOR parte del ferro si è superossidato azz!

Ma basta lasciar raffreddare e decantare (si separa benissimo) e vedi il bellissimo fucsia... anche a me è sembrato troppo facile, ma stavolta è così ;-)

Max Fritz

2010-04-17 11:37

Molto bello, penso di provarlo prima o poi.

Qualche domanda:

-Se partissi già da ferro (III) per fare l'idrossido non sarebbe meglio/funzionerebbe ugualmente?(evitando il persolfato s'intende)

-Per la soluzione di NaClO, hai utilizzato la candeggina o hai fatto gorgogliare cloro in NaOH?

al-ham-bic

2010-04-17 13:19

Max Friz ha scritto:

Molto bello, penso di provarlo prima o poi. Qualche domanda:

-Se partissi già da ferro (III) per fare l'idrossido non sarebbe meglio/funzionerebbe ugualmente?(evitando il persolfato s'intende)

-Per la soluzione di NaClO, hai utilizzato la candeggina o hai fatto gorgogliare cloro in NaOH?

- Ho usato semplice candeggina; essendo solo un test senza pretese non ci sono problemi di purezza o altro.

- Se parti da Fe3+ complichi solo le cose; parti dal banalissimo FeSO4 e ci pensano gli ossidanti a farlo andare istantaneamente da Fe2+ a Fe3+ (ne consumerai un pelino in più ma non cambia niente nella sostanza).

- L'esperienza viene anche senza persolfato, ma non ho provato la differenza quantitativa: ho voluto andare subito giù di brutto e dare una bella mazzata con gli ossidanti! 8-)

- Se non hai il S2O8-- prova solo col NaClO- e poi ci dirai... ;-)

Rusty

2010-04-17 13:33

Forse dico un eresia, ma invece del persolfato e ipoclorito... se provassi con una "spatolata" di potassio bromato? *Si guarda intorno* *Si guarda intorno*

al-ham-bic

2010-04-17 13:44

Rusty ha scritto:

... se provassi con una "spatolata" di potassio bromato? *Si guarda intorno* *Si guarda intorno*

Ahi, ahi... temo che in bibliografia sarebbe già stata seganalata questa possibilità da alquanto tempo...

In ogni caso... ===> test! ;-)

NaClO3

2010-04-17 13:55

KMnO4 ??

Nexus

2010-04-17 14:21

H2O2 ?

Max Fritz

2010-04-17 15:23

Dunque, con un po' di caparbietà (ma d'altronde sono finite da poco le scorte di FeSO4 e devo ricomprarlo) ho provato partendo dall'FeCl3; risultati pessimi, una soluzione marrone-rossiccia limpida, che mangia la carta da filtro. Penso sia dovuto principalmente all'assenza del sodio persolfato, ma anche dalla forte diluizione dell'ipoclorito (4-5%).

Riproverò quando avrò il persolfato (oppure con l'ipoclorito di calcio, in quantità molto maggiori).

Un'altra via che mi sta venendo in mente, più simile alla sintesi del Salomone, è far reagire Fe2O3 con KNO3 fuso in eccesso e sperara che si ossidi a ferrato.

Loppeduz

2010-05-21 19:03

Sono anch'io partito da cloruro ferrico perché non avevo del solfato ferroso e non sapevo come procurarmelo (avevo provato a far reagire CuSO4 e Fe, ma senza risultati: il FeSO4 era troppo poco). Ecco la mia resa: una cacca! Il "tetraossoferrato (VI) di disodio" ottenuto è mooooolto poco rispetto al tuo!

Ferrato di sodio 1

http://img225.imageshack.us/img225/7823/ferratodisodio2.jpgFerrato di sodio 2

Chimico

2010-05-21 19:11

bella zona xò...piena di verde...XD

ah parlando del ferrato penso che quello sia molto meno di 1 mg...

Loppeduz

2010-05-21 19:24

Ne ho ancora un po' da filtrare, ma comunque è sempre poco! Vabeh c'ho provato!

Chimico

2010-05-21 23:38

no ma figurati almeno l'hai visto :-D io ancora non ho avuto il piacere...

Loppeduz

2010-05-22 18:45

Ho provato a rifare il sodio ferrato e ci sono riuscito alla grande e dava un colore fucsia intenso come nella foto (mentre stavo filtrando).

Sono uscito con i miei amici e quando sono tornato la soluzione è diventata di un giallo chiaro schifoso. Sto rosicando da morire, secondo voi cosa è successo?

Chimico

2010-05-23 00:31

hai filtrato sulla carta o su qualcosa di ossidabile...quindi si è ossidata la carta e si è ridotto il ferrato. In ogno caso il ferrato si decompone spontaneamente in Fe(III) di colore giallo...

the-rock-91

2010-05-24 16:31

Quello che ho fatto tempo fa (circa una settimana dopo che ho letto la sintesi) è ancora fucsia, non si è ridotto, mentre la parte che ho provato a filtrare prima è diventeta verde (il ferro s'è ridotto a bivalente?) poi stando lì è diventato giallo pallido.

Chimico

2010-05-24 19:09

il verde è ferro bivalente che all'aria si ossida molto facilmente a ferro(III)

Beefcotto87

2010-12-05 14:24

Basta OT, ve ne prego, mi sta venendo la nausea da quanto mi gira la testa :S

Max Fritz

2010-12-05 14:54

Beefcotto87 ha scritto:

Basta OT, ve ne prego, mi sta venendo la nausea da quanto mi gira la testa :S

Beef? Dove l'OT? *Si guarda intorno*

Beefcotto87

2010-12-05 14:55

L'ho tolto or ora :-)

I seguenti utenti ringraziano Beefcotto87 per questo messaggio: Max Fritz

ale93

2011-01-22 18:20

Ho trovato sul Brauer questa procedura, che utilizza solo NaClO come ossidante e che porta a precipitare il ferrato(IV) di potassio.

Dite che la resa può essere accetabile?

aaaa1.jpg
aaaa1.jpg

al-ham-bic

2011-01-22 18:32

Avevo visto questa modalità, ma occorre preparare una sol. concentrata di NaOCl che non è semplice (20 g di assorbimento di cloro gas vuol dire mezza giornata di bollicine...!), avere a disposizione nitrato ferrico ed il resto. Fare il ferrato solido mi sembra molto lontano dalle possibilità concrete!

ale93

2011-01-22 20:42

Per avere più facilmente NaClO concentrato non potrei fare l'elettrolisi di una sol. di NaCl? Oppure uso quello al 5-6% mettendone d più Il nitrato ferrico pensavo di sintetizzarlo da Fe e HNO3, e poi di usare la soluzione così ottenuta. Se lavoro in eccesso di ferro, poi non dovrei avere HNO3 residuo che mi va a reagire con l'NaClO...

al-ham-bic

2011-01-22 21:19

Ma come fai a rispettare le concentrazioni della procedura in questo modo? Se dice tot g di Fe(NO3)3 solido in tot ml di acqua e altrettanti di ipoclorito in tot acqua, non puoi metterne la stessa quantità ma diluendo dieci volte! Cioè sì che puoi, ma poi non esce una mazza... azz!

Riguardo l'elettrolisi non credo che si riesca a superare di tanto il 5% di NaClO; poi avresti in soluzione un po' di tutto (-ClO, -OH, -ClO3, -Cl) completamente inseparabile.

ale93

2011-01-22 21:24

Il nitrato ferrico potrei comprarlo, ma per l'ipoclorito di sodio non so proprio come fare... Vabbè proverò con quello al 6% anche se già mi aspetto una riuscita scadente azz!

al-ham-bic

2011-01-22 21:37

Se sei così risoluto da comprare il nitrato, prova a fare il NaClO col metodo del cloro (guarda per es. la mia sintesi del K periodato come farlo in maniera sicura), ma ovvio che sempre di cloro si tratta...

Usando candeggina temo che poi sia bello viola ma che non precipiti niente.

Max Fritz

2011-01-22 21:52

Se si tratta di comperare Fe(NO3)3, allora perchè non acquistare anche l'ipoclorito concentrato? Sigma di sicuro lo vende...

al-ham-bic

2011-01-22 22:04

Qualcuno direbbe: -elementare, Watson! 8-)

ale93

2011-01-22 22:07

Max Fritz ha scritto:

Se si tratta di comperare Fe(NO3)3, allora perchè non acquistare anche l'ipoclorito concentrato? Sigma di sicuro lo vende...

Purtroppo a meno di 30€ non c'è niente.

L'unico conveniente che ho visto è quello al 10-14%. 500ml a 30€,ma purtroppo a parte questa sintesi non saprei che farmene.

Max Fritz

2011-01-22 22:17

Non vorrei andare troppo OT, ma di certo è più utile l'ipoclorito concentrato che il nitrato ferrico. E' un forte ossidante... che non porta con sè fastidiosi metalli di transizione (a differenza del permanganato, del dicromato e affini), di usi ne ha moltissimi!!

al-ham-bic

2011-01-22 22:28

Concordo.

Il nitrato ferrico non lo useresti mai più, se non per avere qualche Fe(III) in soluzione.

ale93

2011-01-22 22:31

Il ferrico lo userei per qualche sale di Fe(III) e per la sintesi dell'acetilacetonato...l'ipoclorito nella maggior parte dei casi potrei sostituirlo con H2O2 o con la candeggina. Senza contare chenora sono anche a corto di $$$$ Rolleyes

ale93

2011-03-17 14:47

Per caso si potrebbe usare acqua di bromo o ipobromito di sodio prodotto da Br[Sub]2[/Sub] e NaOH come ossidante al posto dell'ipoclorito?

NaClO3

2011-03-17 16:39

devi vedere se i soliti potenziali standard di rid. lo permettono.

al-ham-bic

2011-03-17 17:24

Escludendo del tutto l'acqua di bromo, l'ipobromito ha in oni caso un pot. redox più basso dell'ipoclorito; ma come principio generale è meglio fidarsi molto poco dei potenziali e tanto della bibliografia!

NaClO3

2011-03-17 17:49

è un vero peccato però, bè Ale, sperimenta fottendotene dei potenziali!

al-ham-bic

2011-03-17 18:13

NaClO3 ha scritto:

è un vero peccato però, bè Ale, sperimenta fottendotene dei potenziali!

Beh, adesso non esagerare Clorato! Sperimentare sì, ma non facendo finta di niente... nel senso che se in bibliografia viene indicato un reagente, nel 99,9% dei casi vuol dire che "gli altri" sono già stati provati  si si

Rimane uno 0,1%...

NaClO3

2011-03-17 18:31

ma certo Al caro, la mia era una iperbole per sottolineare il fatto!

ale93

2011-03-17 19:52

Vabbè non costa nulla provare! Appena trovo un sale di Fe(III) lo faccio e poi vi farò sapere :-P

NaClO3

2011-03-17 20:23

non parti dal Fe(II) come sempre?