BESI SULFAT (FESO4): STRUKTUR, SIFAT, SINTESIS - KIMIA - 2025

The besi sulfat merupakan garam anorganik memiliki satu rumus kimia FeSO ₄ . Ini terdiri dari padatan kristal dengan warna variabel, diperoleh secara industri sebagai produk sampingan dari pengolahan baja.

Ini ditemukan di alam dalam berbagai bentuk, yang paling umum adalah ferrous sulfate heptahydrate, FeSO ₄ · 7H ₂ O ("vitriol hijau", hadir dalam mineral melenterit). Hidrat ini mudah dibedakan dengan warna hijau kebiruan pada kristalnya (gambar bawah). Hidrat lain memiliki rumus umum FeSO ₄ · xH ₂ O, di mana x bervariasi dari 1 sampai 7.

Kristal besi sulfat heptahidrat. Sumber: Leiem

Ferrous sulfate heptahydrate kehilangan molekul air saat dipanaskan dan dapat diubah menjadi bentuk lain dari ferrous sulfate; dengan demikian, ketika dipanaskan sampai 57 ºC, tiga molekul airnya hilang dan diubah menjadi besi sulfat tetrahidrat. Berapa total Anda bisa kalah? Tujuh molekul air, artinya terlalu banyak air.

Ferrous sulfate digunakan dalam pengobatan dan pencegahan anemia defisiensi besi. Namun, ini dapat memiliki efek toksik, jadi Anda harus berhati-hati dalam menentukan dosisnya.

Di sisi lain, garam besi ini memiliki banyak kegunaan dan aplikasi yang meliputi pewarnaan bahan tekstil dan kulit; agen pereduksi kimia; dosimeter radiasi; bahan pengawet kayu. Ini juga digunakan dalam pencegahan klorosis pada tanaman, dan dalam proses ukiran dan litografi.

FeSO ₄ dapat dioksidasi di udara menjadi besi (III) sulfat, Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ dengan laju yang dapat dinaikkan oleh suhu, cahaya, atau kenaikan pH.

Banyak sifat fisik dan kimiawi sulfat besi, seperti kelarutan dalam air, titik leleh, jenis kristal yang dibentuknya, dan kepadatannya, bergantung pada jumlah molekul air yang tergabung dalam kristal; artinya, hidratnya.

Struktur besi sulfat

Struktur FeSO4 · 7H2O. Sumber: Smokefoot

Rumus kimia FeSO ₄ menyoroti bahwa garam ini terdiri dari ion Fe ²⁺ dan SO ₄ ^2- dengan perbandingan 1: 1. Kedua ion berinteraksi melalui gaya elektrostatis sedemikian rupa sehingga mereka tersusun dalam sistem kristal ortorombik; yang, secara logis, sesuai dengan garam anhidrat.

Sebaliknya, pada gambar atas, struktur FeSO ₄ · 7H ₂ O. Bola oranye mewakili kation Fe ²⁺ , yang, seperti dapat dilihat, berkoordinasi dengan enam molekul air untuk membentuk oktahedron. ^Muatan Fe ²⁺ menarik anion SO ₄ ^2- , dan ini pada gilirannya, jika diamati, membentuk ikatan hidrogen dengan molekul air ketujuh.

Molekul air ketujuh (yang jauh dari oktahedron), juga membentuk ikatan hidrogen lain dengan molekul air lain yang termasuk oktahedron tetangganya. Hasil dari interaksi ini adalah kristal berubah dari ortorombik menjadi monoklinik.

Sebagai kristal hidrat FeSO ₄ anhidrat, anion SO ₄ ^{2- di} sekitar Fe ²⁺ digantikan oleh molekul H ₂ O. Substitusi ini mengganggu elektron d besi, memaksanya melewati berbagai tingkat energi; yang bertanggung jawab atas perubahan warna dari putih menjadi hijau kebiruan.

Keasaman

Beberapa anion SO ₄ ^2- dapat diprotonasi dari media asam. Akibatnya, di dalam kristal FeSO ₄ · 7H ₂ O mungkin terdapat molekul H ₂ SO ₄ jika pH sangat asam; dan karena itu, menyentuh kristal yang indah ini dalam kondisi seperti itu dapat menyebabkan luka bakar yang serius.

Sifat fisik dan kimia

Nama

Ferrous sulfate atau besi (II) sulfat

Formula molekul

-Sulfat besi anhidrat (FeSO ₄ )

-Ferrous sulfate heptahydrate (FeSO ₄ .7H ₂ O)

Berat molekul

Ini bervariasi dengan tingkat hidrasi sulfat. Misalnya, besi sulfat heptahidrat memiliki berat molekul 278,02 g / mol; sedangkan yang anhidrat memiliki berat molekul 151,91 g / mol.

Penampilan fisik

Ini juga bervariasi dengan tingkat hidrasi. Misalnya, bentuk anhidrat memiliki kristal ortorombik putih; sedangkan dalam bentuk heptahidro, kristal berwarna biru kehijauan monoklinik.

Bau

Toilet

Massa jenis

Ferrous sulfate anhidrat adalah bentuk garam terpadat (3,65 g / cm ³ ). Sebaliknya, bentuk heptahidrat adalah yang paling padat (1.895 g / cm ³ ).

Titik lebur

Demikian juga, ini bervariasi tergantung pada derajat hidrasi. Bentuk anhidrat memiliki titik leleh 680 ° C (1.856 ° F, 973 K) dan bentuk heptahidrat, 60-64 ° C (140-147 ° F, 333-337 K).

Kelarutan air

Bentuk -Monohydrate: 44,69 g / 100 ml air (77 ºC)

Bentuk -Heptahidrat 51,35 g / 100 ml air (54 ºC).

Kelarutan dalam alkohol

Tidak larut.

Tekanan uap

1,95 kPa (bentuk heptahidrat)

Indeks bias

1.591 (monohidrat) dan 1.471 (heptahydrate).

Stabilitas

Di udara ia dapat teroksidasi dengan cepat dan menjadi tertutup dengan warna kuning-coklat, yang menandakan adanya kation Fe ³⁺ . Laju oksidasi meningkat dengan penambahan alkali atau dengan paparan cahaya.

Penguraian

Ketika dipanaskan sampai dekomposisi, ia mengeluarkan asap beracun sulfur dioksida dan sulfur trioksida, meninggalkan oksida besi kemerahan sebagai residu.

Reaksi

Ini adalah agen pereduksi yang bekerja pada asam nitrat yang mereduksinya menjadi nitrogen monoksida. Demikian juga, ia mereduksi klorin menjadi klorida, dan bentuk beracun kromium yang ada dalam semen menjadi kromium (III), dengan toksisitas lebih rendah.

Perpaduan

Dari sabut baja

Ferrous sulfate diproduksi dengan mereaksikan baja (Fe) dengan asam sulfat. Dalam metode yang dijelaskan, prosedur berikut diikuti: baja digunakan dalam bentuk sabut baja, yang sebelumnya dihilangkan dengan aseton.

Selanjutnya, sabut baja ditempatkan dalam gelas kimia dan ditutup seluruhnya dengan 30-40% asam sulfat, memungkinkan pencernaan asam terjadi selama beberapa jam; sampai sabut baja menghilang. Lebih banyak sabut baja dapat ditambahkan dan prosedur ini diulangi beberapa kali.

Kristal hijau yang mungkin telah terbentuk dilarutkan kembali menggunakan air yang diasamkan hingga pH 1-2 dengan asam sulfat. Larutan ini disaring pada kertas saring, dan pH diatur dengan menambahkan natrium karbonat. Larutan disimpan, untuk menghindari kontaknya dengan oksigen, dan dengan demikian mencegah oksidasi Fe ²⁺ menjadi Fe ³⁺

Selanjutnya, filtrat diuapkan pada suhu antara 80-90 ºC. Prosedurnya dilakukan dalam kapsul Pietri yang diletakkan di atas pelat pemanas. Kemudian, kristal hijau yang terbentuk dikumpulkan, yang dapat dibawa ke desikator untuk menyelesaikan dehidrasinya.

Dari pirit

Ferrous sulfate juga diproduksi melalui oksidasi pirit (FeS ₂ ).

2 FeS ₂ + 7 O ₂ + 2 H ₂ O => 2 FeSO ₄ + 2 H ₂ SO ₄

Resiko

Menghirup FeSO ₄ menyebabkan iritasi pada hidung, tenggorokan dan paru-paru. Jika Anda bersentuhan secara fisik dengan garam ini, dapat menyebabkan iritasi pada kulit dan mata; Selain itu, kontak yang lama dengan yang terakhir dapat menyebabkan noda kecoklatan dan kerusakan mata.

Konsumsi berulang dapat menyebabkan mual, muntah, sakit perut, sembelit, dan buang air besar tidak teratur.

Tanda-tanda keracunan besi sulfat meliputi: tinja berwarna hitam atau berdarah; kulit dan kuku kebiruan; perubahan volume urin yang diekskresikan; pingsan; mulut atau mata kering; nyeri dada; makan; gangguan pernapasan

Selain itu, detak jantung yang cepat dan tidak teratur, rasa haus dan lapar yang meningkat, pucat yang tidak biasa, dan sesak napas dapat terjadi.

Koagulasi yang berubah merupakan indikasi keracunan besi sulfat, dengan pemanjangan waktu trombin, protrombin, dan tromboplastin parsial yang diamati.

Studi yang dilakukan tentang efek sulfat besi pada otot jantung kelinci yang terisolasi, memungkinkan untuk mengamati bahwa ia menghasilkan pengurangan ketegangan maksimum yang dikembangkan oleh otot jantung yang dipelajari, serta kecepatan maksimum pengembangan ketegangan.

Aplikasi

Di bidang pertanian

-Ini digunakan sebagai pestisida untuk mengendalikan sejumput gandum dan pembusukan pohon buah-buahan.

-Ini digunakan dalam pengobatan klorosis, penyakit yang ditandai dengan warna kekuningan pada daun, yang disebabkan oleh alkalinitas tanah.

-Ferrous sulfate mengontrol alkalinitas, menurunkan pH tanah.

- Menghilangkan lumut dan mengkondisikan rumput.

Sebagai reagen dan dalam industri

Di antara penggunaan FeSO ₄ sebagai reagen dan dalam industri adalah sebagai berikut:

Reagen analitis

-Bahan baku untuk memperoleh ferit dan oksida besi magnetik

-Bahan untuk elaborasi pigmen biru anorganik

-Reagen pereduksi asam nitrat, klorin dan kromium

-Dalam pembuatan sulfat lainnya

-Ini digunakan dalam bak elektroplating dengan besi

Pengawet kayu

-Dalam etsa aluminium

-Analisis kualitatif nitrat (uji kuning coklat dengan oksidasi Fe ²⁺ )

-Katalis polimerisasi

-Ini digunakan sebagai prekursor sintesis besi lainnya

-Ini digunakan secara industri sebagai pemecah noda

-Dalam pembuatan pewarna besi

-Hebat dalam pewarnaan wol

-Untuk memberi kayu maple warna perak

-Katalis besi dalam reaksi Fenton

Dalam pengobatan dan untuk fortifikasi makanan

Ini digunakan dalam pengobatan anemia defisiensi besi, dengan menggunakan dosis 150-300 mg sulfat besi, tiga kali sehari, yang menghasilkan peningkatan konsentrasi hemoglobin yang terlihat dalam satu minggu pengobatan.

Penggunaannya juga telah direkomendasikan pada wanita hamil sebagai suplemen makanan mereka. Ferrous sulfate telah digunakan sebagai astringent dalam penyembuhan luka pada ternak.

Lainnya

Ini digunakan dalam pengolahan air limbah dengan flokulasi dan juga untuk menghilangkan fosfat dari perairan ini. Ferrous sulfate heptahydrate digunakan dalam identifikasi jenis jamur.

Referensi

1. CR Ilmiah. (sf). Persiapan laboratorium sulfat besi. Diperoleh dari: crscientific.com
2. Werner H. Baur. (1964). Tentang kimia kristal hidrat garam. AKU AKU AKU. Penentuan struktur kristal FeSO ₄ .7H ₂ O (melanterite). Acta Cryst. doi.org/10.1107/S0365110X64003000
3. PubChem. (2019). Ferrous sulfate heptahydrate. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Tandai Lynn. (19 Desember 2014). Apa Ferrous Sulfate (Feosol)? Setiap Kesehatan. Diperoleh dari: everydayhealth.com
5. Wikipedia. (2019). Besi (II) sulfat. Dipulihkan dari: en.wikipedia.org