El Catión Hierro
El hierro puro es un metal blanco plateado, tenaz y dúctil. El metal comercial raramente es puro y comúnmente contiene pequeñas cantidades de carburos, siliciuros, fosfuros y sulfuros de hierro, además de un poco de grafito.
El hierro se disuelve en ácido clorhídrico diluido o concentrado y en ácido sulfúrico diluido con desprendimiento de hidrógeno y formación de sal ferrosa. Con ácido sulfúrico concentrado y caliente, se produce dióxido de azufre y sulfato férrico. Con ácido nítrico, según sean las condiciones experimentales, el ácido nítrico concentrado en frío hace pasivo al hierro. En este estado, no reacciona con ácido nítrico diluido ni desplaza el cobre de una solución de sal de cobre.
Reacciones del Ion Ferroso Fe++
1. Solución de Hidróxido de Sodio
Se forma un precipitado blanco de hidróxido ferroso, Fe(OH)2, insoluble en exceso de reactivo, pero soluble en ácidos. Por exposición al aire, el hidróxido ferroso se oxida con rapidez, obteniéndose finalmente el hidróxido férrico pardo rojizo. En las condiciones corrientes, aparece como un precipitado verde parduzco.
2. Solución de Hidróxido de Amonio
Se produce un precipitado de hidróxido ferroso de forma semejante a la reacción en presencia de un exceso de solución de cloruro de amonio. El efecto ion común de los iones amonio disminuye la concentración de los iones oxhidrilo hasta un grado tal que no se alcanza el producto de solubilidad del hidróxido ferroso y no se produce precipitado.
Efectos Ambientales del Hierro
- Hierro (III)-O-arsenito, pentahidratado: Puede ser peligroso para el medio ambiente. Se debe prestar especial atención a las plantas, el aire y el agua. Se recomienda encarecidamente que no se permita que el producto entre en el medio ambiente porque persiste en éste.
- Óxido ferroso férrico (Fe3O4): Esta forma de óxido tiende a ocurrir cuando el hierro se oxida bajo el agua, por lo que es frecuente encontrarlo dentro de tanques o bajo la línea de flotación.
- Óxido férrico (Fe2O3): Esta es la forma de óxido comúnmente vista en hierros y estructuras de acero oxidadas, que ataca desde puentes hasta carrocerías de automóviles y es tremendamente destructiva.
Efectos del Hierro sobre la Salud
Puede provocar conjuntivitis, coriorretinitis y retinitis si contacta con los tejidos y permanece en ellos. La inhalación crónica de concentraciones excesivas de vapores o polvos de óxido de hierro puede resultar en el desarrollo de una neumoconiosis benigna, llamada siderosis, que es observable como un cambio en los rayos X. Ningún daño físico de la función pulmonar se ha asociado con la siderosis. La inhalación de concentraciones excesivas de óxido de hierro puede incrementar el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón en trabajadores expuestos a carcinógenos pulmonares.
Calcio
Es el quinto elemento en abundancia en la corteza terrestre (3,6% en peso), pero no se encuentra en estado nativo, sino formando compuestos con gran interés industrial como el carbonato y dolomita y el sulfato (aljez, alabastro), a partir de los cuales se obtienen la cal viva, la escayola, el cemento, etc.
Características
El calcio es un metal alcalinotérreo blando, maleable y dúctil que arde con llama roja formando óxido de calcio y nitruro. Las superficies recientes son de color blanco plateado, pero palidecen rápidamente tornándose levemente amarillentas expuestas al aire y, en última instancia, grises o blancas. Reacciona violentamente con el agua para formar el hidróxido Ca(OH)2 desprendiendo hidrógeno.
Reacciones
Precipitación de Oxalato de Amonio
El calcio produce un precipitado blanco de oxalato de calcio, CaC2O4·H2O, que se forma lentamente en soluciones concentradas y lentamente diluidas.
Ensayo de la Llama
Cuando el calcio aparece en un mineral en estado tal que pueda volatilizarse por el calor, dará una llama de color anaranjado característico.
Reacción Alcalina
El calcio es un metal alcalinotérreo; por consiguiente, si un mineral tiene calcio en combinación con un ácido volátil, una vez calcinado, su residuo dará reacción alcalina sobre un trozo de papel cúrcuma humedecido.
Precipitación como Sulfato Cálcico
El calcio es precipitado de una solución clorhídrica como sulfato, añadiendo un poco de ácido sulfúrico diluido. El precipitado es soluble en agua y, por lo tanto, no se formará en una solución diluida.
Presentaciones del Calcio
Carbonato de Calcio
Es conocido también como calcita, caliza, creta, piedra litográfica, aragonito, etc.; tiene como fórmula (se refiere a la sustancia pura): CaCO3. El carbonato de calcio se obtiene por combinación de CO2 y Ca(OH)2, pero si se usa CO2 en exceso, se origina bicarbonato.
Óxido de Calcio
Se le conoce como CAL o cal viva y tiene como fórmula CaO. Es necesario indicar que el óxido de calcio puro es blanco y la cal viva tiene generalmente color grisáceo o amarillento debido a ciertas impurezas. La cal se obtiene al quemarse calcio en aire, aunque a escala industrial se produce a partir de carbonato de calcio. La reacción es reversible: La caliza se quema en ciertos hornos denominados CALDERAS.
Efectos Ambientales del Calcio
El calcio, junto con el magnesio, están asociados a la dureza del agua. En conformidad con la determinación analítica, la dureza total es expresada como la suma de las concentraciones de calcio y de magnesio, ambas expresadas como carbonato de calcio. El fosfato de calcio es muy tóxico para los organismos acuáticos. Elimina el CO2 y SO2 mediante el calcio.
- Nuevas investigaciones sugieren que la tecnología que utiliza el óxido de calcio tiene potencial para capturar de forma económica el CO2 de las centrales térmicas.
- En este método, denominado ciclo de carbonación-calcinación, se elimina el CO2 del humo mediante una reacción química con el óxido de calcio (CaO). Esto produce CaCO3, que se calienta para crear una reacción añadida que separa el CaO del CO2. Esto produce CO2 calentado que puede ser almacenado.
- Esta técnica tiene la ventaja añadida de que también captura dióxido de azufre (SO2), un sulfato contaminante que se encuentra en el carbón y que es responsable de la lluvia ácida.