Nitrato ferrico

Nitrato ferrico
	Cristalli di nitrato ferrico
Nome IUPAC
	nitrato di ferro(III)
Nomi alternativi
	nitrato ferrico; triossonitrato(V) di ferro(III)
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	Fe(NO3)3 · 9H2O
Massa molecolare (u)	241,86 (anidro); 349,95 (idrato con 6 H2O); 404,00 (idrato con 9 H2O)
Aspetto	solido incolore violetto chiaro; manifesta elevata deliquescenza
Numero CAS	7782-61-8
Numero EINECS	233-899-5
PubChem	168014 e 25251
SMILES	O=[N+]([O-])[O-].O=[N+]([O-])[O-].O=[N+]([O-])[O-].[Fe+3]
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	1,68 (20 °C)
Solubilità in acqua	(0 °C) 1500 g/L
Temperatura di fusione	47 °C (320 K)
Indicazioni di sicurezza
Simboli di rischio chimico
	attenzione
Frasi H	272 - 315 - 319
Consigli P	302+352 - 305+351+338
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Il nitrato ferrico, o nitrato di ferro(III), è il nome usato per una serie di composti inorganici con la formula ${\ce {Fe(NO3)3\cdot (H2O)_{n}}}$ . Il più comune è il ${\ce {Fe(NO3)3\cdot (H2O)9}}$ . Gli idrati del nitrato ferrico sono tutti sali paramagnetici solubili in acqua.

Idrati

Il nitrato ferrico è deliquescente e si trova comunemente come ${\ce {Fe(NO3)3\cdot 9H2O}}$ non idrato, che forma cristalli da incolori a viola pallido. Questo composto è il sale trinitrato del complesso acquoso ${\ce {[Fe(H2O)6]^{3+}}}$ ^[2].

Altri idrati ${\ce {Fe(NO3)3\cdot (H2O)_{x}}}$ , includono:

tetraidrato $(x=4)$ , più precisamente ${\ce {[Fe(NO3)2(H2O)+3][NO3^{-}]\cdot H2O}}$ , ha cationi complessi dove l'atomo ${\ce {Fe^{3+}}}$ è coordinato con due anioni nitrato come leganti bidentati e tre delle quattro molecole d'acqua, in una configurazione bipiramidale pentagonale con due molecole d'acqua ai poli^[3].

pentaidrato $(x=5)$ , più precisamente penta-acqua nitrato di ferro(III) dinitrato, ${\ce {[Fe(NO3)(H2O)^{2+}5][NO3^{-}]2}}$ , in cui l'atomo ${\ce {Fe^{3+}}}$ è coordinato a cinque molecole d'acqua e un legante unidentato di anione nitrato in configurazione ottaedrica^[3].

esaidrato $(x=6)$ , più precisamente ${\ce {[Fe(H2O)^{3+}6][NO3^{-}]3}}$ , dove l'atomo ${\ce {Fe^{3+}}}$ è coordinato a sei molecole d'acqua in configurazione ottaedrica^[3].

Proprietà chimiche

Decomposizione

Quando disciolto, il nitrato ferrico forma una soluzione gialla a causa dell'idrolisi. Quando riscaldato a una temperatura prossima all'ebollizione, l'acido nitrico evapora dalla soluzione e tutto il ferro precipita come ossido ferrico ( ${\ce {Fe2O3}}$ )^[4].

Il composto si dissolve in acido stearico fuso e si decompone a circa 120 °C per dare idrossido ferrico ( ${\ce {FeO(OH)}}$ )^[5].

Preparazione

Il composto può essere preparato trattando la polvere metallica di ferro con acido nitrico:

{\ce {Fe\ +\ 4HNO3->Fe(NO3)3\ +\ NO\ +\ 2H2O}}

o, equivalentemente, è preparato trattando il ferro sempre con acido nitrico in modo che si sviluppi diossido di azoto gassoso:

{\ce {Fe \ + \ 6HNO3 -> Fe(NO3)3 \ + \ 3NO2 \ + \ 3H2O}}

Applicazioni

Il nitrato ferrico non ha applicazioni su larga scala. È un catalizzatore per la sintesi di ammoniuro di sodio da una soluzione di sodio in ammoniaca:

{\ce {2NH3\ +\ 2Na->2NaNH2\ +\ H2}}

Alcune argille impregnate di nitrato ferrico si sono dimostrate utili ossidanti nella sintesi organica. Ad esempio, il nitrato ferrico sulla montmorillonite, un reagente chiamato "Clayfen", è stato impiegato per l'ossidazione degli alcoli in aldeidi e dei tioli in disolfuri^[6].

Le soluzioni di nitrato ferrico sono utilizzate da gioiellieri e fabbri per incidere l'argento e le leghe d'argento.

Note

^ scheda del nitrato di ferro(III) su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.
^ (EN) Neil J. Hair e James K. Beattie, Structure of Hexaaquairon(III) Nitrate Trihydrate. Comparison of Iron(II) and Iron(III) Bond Lengths in High-Spin Octahedral Environments, in Inorganic Chemistry, vol. 16, n. 2, 1977, pp. 245–250, DOI:10.1021/ic50168a006.
^ ^a ^b ^c H. Schmidt, A. Asztalos, F. Bok and W. Voigt (2012): "New iron(III) nitrate hydrates: Fe(NO₃)₃·xH₂O with x = 4, 5 and 6". Acta Crystallographica Section C - Inorganic Compounds, volume C68, pages i29-i33. DOI: 10.1107/S0108270112015855
^ (EN) Egon Matijević e Paul Scheiner, Ferric hydrous oxide sols: III. Preparation of uniform particles by hydrolysis of Fe(III)-chloride, -nitrate, and -perchlorate solutions, in Journal of Colloid and Interface Science, n. 3, 1978, pp. 509-524, DOI:10.1016/S0021-9797(78)80011-3.
^ (EN) Dan Li, Xiaohui Wang, Gang Xiong, Lude Lu, Xujie Yang e Xin Wang, A novel technique to prepare ultrafine Fe₂O₃ via hydrated iron(III) nitrate, in Journal of Materials Science Letters, 1997, pp. 493–495, DOI:10.1023/A:1018528713566.
^ (EN) A. Cornélis, P. Laszlo e M.W. Zettler, Iron(III) Nitrate–K10 Montmorillonite Clay, in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, New York, John Wiley & Sons, 2004.

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[1] scheda del nitrato di ferro(III) su IFA-GESTIS Archiviato il 16 ottobre 2019 in Internet Archive.

[2] (EN) Neil J. Hair e James K. Beattie, Structure of Hexaaquairon(III) Nitrate Trihydrate. Comparison of Iron(II) and Iron(III) Bond Lengths in High-Spin Octahedral Environments, in Inorganic Chemistry, vol. 16, n. 2, 1977, pp. 245–250, DOI:10.1021/ic50168a006.

[schm2012-3] H. Schmidt, A. Asztalos, F. Bok and W. Voigt (2012): "New iron(III) nitrate hydrates: Fe(NO₃)₃·xH₂O with x = 4, 5 and 6". Acta Crystallographica Section C - Inorganic Compounds, volume C68, pages i29-i33. DOI: 10.1107/S0108270112015855

[matij-4] (EN) Egon Matijević e Paul Scheiner, Ferric hydrous oxide sols: III. Preparation of uniform particles by hydrolysis of Fe(III)-chloride, -nitrate, and -perchlorate solutions, in Journal of Colloid and Interface Science, n. 3, 1978, pp. 509-524, DOI:10.1016/S0021-9797(78)80011-3.

[danli1997-5] (EN) Dan Li, Xiaohui Wang, Gang Xiong, Lude Lu, Xujie Yang e Xin Wang, A novel technique to prepare ultrafine Fe₂O₃ via hydrated iron(III) nitrate, in Journal of Materials Science Letters, 1997, pp. 493–495, DOI:10.1023/A:1018528713566.

[6] (EN) A. Cornélis, P. Laszlo e M.W. Zettler, Iron(III) Nitrate–K10 Montmorillonite Clay, in Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, New York, John Wiley & Sons, 2004.

[1]

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