Qumica de los cationes Fe(II) y Fe(III) en medio acuoso

El hierro es el cuarto elemento ms abundante en la corteza terrestre, representando un 5%

y, entre los metales, slo el aluminio es ms abundante. Se encuentra formando parte de

numerosos minerales, entre los que destacan la hematites (Fe2O3), la magnetita (Fe3O4)

cuya estructura es una espinela inversa (ver practica 4), la limonita (FeO(OH)), la siderita

(FeCO3), pirita (FeS2), ilmenita (FeTiO3), etctera.

En la primera serie de transicin, los elementos dejan de emplear todos los electrones de

valencia en el enlace a partir del hierro. As, en el hierro el estado de oxidacin +7 no

existe. Se conocen compuestos en el estado de oxidacin +4, +5 y +6, pero son poco

comunes, y en el caso del +5, no est bien caracterizado. El ferrato de potasio, K2FeO4, en

el que el hierro est en estado de oxidacin +6, se emplea como oxidante. El estado de

oxidacin +4 se encuentra en unos pocos compuestos y tambin en algunos procesos

enzimticos. Los estados de oxidacin ms comunes son +2 y +3.

Los xidos de hierro ms conocidos son el xido de hierro (II), FeO, el xido de hierro

(III), Fe2O3, y el xido mixto Fe3O4. Forma asimismo numerosas sales y complejos en estos

estados de oxidacin. El hexacianoferrato (II) de hierro (III), usado en pinturas, se ha

denominado azul de Prusia. El complejo de Fe3+ con SCN-, [Fe(SCN)(H2O)5]2+, de color

rojo sangre se utiliza para identificar la presencia de ste ion.

En disolucin acuosa el Fe(III) presenta una fuerte tendencia a hidrolizarse. El in

hidratado Fe(H2O)63+, de color prpura, solo existe en disoluciones muy cidas, a pH

aproximadamente cero. En medios menos cidos se forman hidroxocomplejos de color

amarillo que existen hasta pH = 2-3. En medios menos cidos se forman especies con

puentes y de las disoluciones precipitan con gran rapidez geles que contienen hidrxido de

hierro (III) hidratado y tambin probablemente FeO(OH).

El Fe(II) existe en disolucin acuosa como Fe(H2O)62+, de color verde plido. En

disolucin cida se oxida lentamente por el aire a Fe(III) siendo esta oxidacin mucho ms

rpida en medio alcalino dado que precipita el hidrxido.