Ferrato de potássio

O ferrato de potássio é um sal roxo de fórmula K2FeO4. Na maioria dos compostos de ferro, este elemento se apresenta com estados de oxidação +2 e +3, porém, neste sal, o ferro se encontra no estado de oxidação +6, sendo considerado raro. Devido a este alto estado de oxidação, o íon ferrato é altamente oxidante.

Ferrato de potássio
Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC Ferrato de potássio(VI)
Outros nomes Ferrato de potássio
Ferrato de dipotássio
Identificadores
Número CAS 39469-86-8
Propriedades
Fórmula molecular K2FeO4
Massa molar 198.0392 g/mol
Aparência Sólido roxo-escuro
Densidade 2.829 g/cm3, sólido
Ponto de fusão

>400 °C[1]

Solubilidade em água solúvel em 1M KOH
Riscos associados
Principais riscos
associados		 oxidante
Frases R 8
Frases S 17-36
Ponto de fulgor não combustível
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions Manganato de potássio (K2MnO4)
Cromato de potássio (K2CrO4)
K2RuO4
Outros catiões/cátions BaFeO4
Na2FeO4
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades n, εr, etc.
Dados termodinâmicos Phase behaviour
Solid, liquid, gas
Dados espectrais UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão
Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.

O ferrato de potássio tem atraído a atenção da Química Verde – ramo da Química que busca diminuir ou eliminar o uso de substâncias que promovem poluição e recuperar a qualidade do meio ambiente – pois o seu produto secundário, óxido de ferro (FeO), não é nocivo ao meio ambiente. A dificuldade no seu uso ocorre por este óxido ser muito reativo e se decompor facilmente em água [2], como demonstra a equação abaixo:

4 K2FeO4 + 4 H2O → 3 O2 + 2 Fe2O3 + 8 KOH

Síntese e estrutura

Georg Emst Stahl (1660-1734) foi o primeiro a descobrir que o resíduo deixado pela reação entre nitrato de potássio (KNO3) e pó de ferro, resultava em uma solução de cor roxa. Edmond Frémy (1814-1894) mais tarde descobriu que a fusão de hidróxido de potássio com óxido de ferro (III) na presença de ar produzia um composto que era solúvel na água. A composição correspondia àquela do permanganato de potássio.

No laboratório ferrato de potássio é preparado pela oxidação de uma solução alcalina de algum sal de ferro (III) com uma solução concentrada de hipoclorito de sódio (NaClO) [3]. O ferrato de potássio (K2FeO4) é isoestrutural (tem estrutura análoga, possuindo um ânion em comum) com manganato de potássio (KMnO4), sulfato de potássio (K2SO4) e cromato de potássio (K2CrO4). Possui cátions K+ e ânions FeO42- tetraédricos, com a ligação Fe-O possuindo distância de 1,66 Å [4].

Propriedades e aplicações
  •  Decomposição: sua rapidez de decomposição depende da faixa de pH do meio: em soluções com pH alto é estável, em pH neutro se decompõe rápido e decompõe-se mais rápido ainda em pH baixo.
  • Cor: a solução deste sal apresenta cor roxa, semelhante à do permanganato de potássio.
  • Agente oxidante: como agente oxidante, é mais forte que o permanganato de potássio.
  • O ferrato de potássio tem sido descrito como "oxidante verde" pois os subprodutos de suas reações redox são óxidos de ferro de caráter ferruginoso. Devido a essa característica esse sal tem sido empregado no tratamento de esgoto, como oxidante para contaminantes orgânicos e biocida. Afortunadamente, o produto resultante da reação é óxido-hidróxido de ferro (III), um excelente floculante.
  • Em síntese orgânica, o ferrato de potássio oxida alcoóis primários [5].
  • O ferrato de potássio também atrai atenção pela sua capacidade de ser um potencial material para o cátodo em uma "super baterias de ferro".

Referências

  1. Catálogo da Sigma-Aldrich, Ferrato de potássio, consultado em 6 de abril de 2011
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