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Ferrocianuro de potasio

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El ferrocianuro de potasio es el compuesto inorgánico con fórmula K 4 [Fe(CN) 6 ]·3H 2 O. Es la sal de potasio del complejo de coordinación [Fe(CN) 6 ] 4− . Esta sal forma cristales monoclínicos de color amarillo limón .

Síntesis

En 1752, el químico francés Pierre Joseph Macquer (1718–1784) informó por primera vez sobre la preparación del ferrocianuro de potasio, que logró mediante la reacción del azul de Prusia (ferrocianuro de hierro(III)) con hidróxido de potasio . [ 4 ] [ 5 ]

Producción moderna

El ferrocianuro de potasio se produce industrialmente a partir de cianuro de hidrógeno , cloruro de hierro(II) e hidróxido de calcio , cuya combinación da como resultado Ca₂ [ Fe(CN) ₆ ]·11H₂O . Esta solución se trata luego con sales de potasio para precipitar la sal mixta de calcio y potasio CaK₂ [ Fe(CN) ₆ ], que a su vez se trata con carbonato de potasio para obtener la sal tetrapotásica. [ 6 ]

Producción histórica

Históricamente, el compuesto se fabricaba a partir de materia orgánica nitrogenada, limaduras de hierro y carbonato de potasio. [ 7 ] Las fuentes comunes de nitrógeno y carbono eran cuerno torrificado , restos de cuero, vísceras o sangre seca. También se obtenía comercialmente a partir del óxido residual de las plantas de gas (purificación del gas ciudad a partir de cianuro de hidrógeno).

Reacciones químicas

El tratamiento del ferrocianuro de potasio con ácido nítrico produce H₂ [ Fe(NO)(CN) ₅ ]. Tras la neutralización de este intermedio con carbonato de sodio , se pueden cristalizar selectivamente cristales rojos de nitroprusiato de sodio . [ 8 ]

Al ser tratado con gas cloro , el ferrocianuro de potasio se convierte en ferricianuro de potasio :

2 K 4 [Fe(CN) 6 ] + Cl 2 → 2 K 3 [Fe(CN) 6 ] + 2 KCl

Esta reacción puede utilizarse para eliminar el ferrocianuro de potasio de una disolución.

Una reacción famosa implica el tratamiento con sales férricas, más comúnmente cloruro de hierro(III) , para obtener azul de Prusia . En la reacción con cloruro de hierro(III), se produce cloruro de potasio como subproducto:

3 K 4 [Fe(CN) 6 ] + 4 FeCl 3 → Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 + 12 KCl

Con la composición Fe III 4 [Fe II( CN )6 ]3 , este material insoluble pero de color intenso es el azul delos planos, así como de muchas pinturas famosas comoLa gran ola de KanagawayLa noche estrellada.

Aplicaciones

El ferrocianuro de potasio tiene numerosas aplicaciones específicas en la industria. Tanto este como su sal sódica se utilizan ampliamente como agentes antiaglomerantes para la sal de carretera y la sal de mesa. Los ferrocianuros de potasio y sodio también se emplean en la purificación del estaño y la separación del cobre de los minerales de molibdeno. El ferrocianuro de potasio se utiliza en la producción de vino y ácido cítrico. [ 6 ]

En la UE, los ferrocianuros de potasio (E 535–538) estaban autorizados, a partir de 2017, únicamente en dos categorías de alimentos como aditivos para la sal.

También se puede utilizar en la alimentación animal. [ 9 ]

En el laboratorio, el ferrocianuro de potasio se utiliza para determinar la concentración de permanganato de potasio , un compuesto frecuentemente empleado en titulaciones basadas en reacciones redox . El ferrocianuro de potasio se utiliza en una mezcla con ferricianuro de potasio y una solución tampón de fosfato para proporcionar un tampón para la beta-galactosidasa , la cual se utiliza para escindir la X-Gal , lo que produce una visualización azul brillante donde un anticuerpo (u otra molécula), conjugado con la beta-galactosidasa, se ha unido a su diana. Al reaccionar con Fe(3), produce un color azul de Prusia. Por lo tanto, se utiliza como reactivo de identificación de hierro en los laboratorios.

El ferrocianuro de potasio puede utilizarse como fertilizante para plantas. [ 2 ]

Antes de 1900, antes de la invención del proceso Castner , el ferrocianuro de potasio era la fuente más importante de cianuros de metales alcalinos . [ 6 ] En este proceso histórico, el cianuro de potasio se producía descomponiendo el ferrocianuro de potasio: [ 7 ]

K 4 [Fe(CN) 6 ] → 4 KCN + FeC 2 + N 2

El ferrocianuro de potasio es un componente de la pólvora blanca o pólvora de Augendre , una pólvora explosiva de alta energía. [ 10 ] Se compone de 28 partes de ferrocianuro de potasio amarillo, 23 partes de azúcar de caña y 49 partes de clorato de potasio , mezclados en alcohol absoluto para evitar la detonación prematura. [ 11 ] [ 12 ]

El ferrocianuro de potasio es un componente principal de la fórmula tradicional del proceso fotográfico de cianotipia del siglo XIX . [ 13 ]

Estructura

Al igual que otros cianuros metálicos, el ferrocianuro de potasio sólido, tanto en forma de hidrato como de sales anhidras, presenta una compleja estructura polimérica. El polímero consta de centros octaédricos [Fe(CN) 6 ] 4− entrecruzados con iones K + que se unen a los ligandos CN . [ 14 ] Los enlaces K + ---NC se rompen cuando el sólido se disuelve en agua.

Toxicidad

La toxicidad en ratas es baja, con una dosis letal (DL50 ) de 1,6 a 3,2 g/kg. [ 2 ] Los riñones son el órgano afectado por la toxicidad del ferrocianuro. [ 15 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Quinientos experimentos útiles y divertidos en química, artes y manufacturas: con observaciones sobre las propiedades empleadas y su aplicación a fines útiles . Thomas Tegg. 1825.
  2. 1 2 3 Kopras, Elizabeth J. (2012). Bingham, Eula ; Cohrssen, Barbara (eds.). Toxicología de Patty . Vol. 1 (6.ª ed.). Hoboken, NJ: Wiley . pág. 990. ISBN    978-0-470-41081-3.
  3. ↑ PubChem. "Ferrocianuro de potasio" . pubchem.ncbi.nlm.nih.gov . Consultado el 5 de mayo de 2026 .
  4. ↑ Macquer (1752). «Éxamen chymique de bleu de Prusse» [ Examen químico del azul de Prusia ] . Histoire de l'Académie Royale des Sciences…, § Mémoires de l'Académie royale des Sciences (en francés): 60– 77. De las págs. 63-64: "Après avoir essayé ainsi inutilement de décomposer le bleu de Prusse par les acides,... n'avoit plus qu'une couleur jaune un peu rousse". (Tras haber intentado en vano descomponer el azul de Prusia con ácidos, recurrí a los álcalis. Coloqué media onza de este azul [de Prusia] en un matraz y vertí sobre él diez onzas de una solución de nitrato fijado con tártaro [es decir, nitrato de potasio ( nitrato ) mezclado con crémor tártaro crudo y luego calcinado, produciendo carbonato de potasio]. Tan pronto como estas dos sustancias se mezclaron, observé con asombro que, sin la ayuda del calor, el color azul había desaparecido por completo; el polvo [es decir, el precipitado] en el fondo del matraz tenía solo un color grisáceo. Al colocar este recipiente sobre un baño de arena para calentar la solución hasta que hirviera a fuego lento, este color gris también desapareció por completo, y todo lo que contenía el matraz, tanto el polvo [es decir, el precipitado] como la solución, tenía solo un color amarillo con un ligero tono rojizo.)
  5. ↑ Munroe, Charles E.; Chatard, Thomas M. (1902). "Manufacturas: Productos químicos y afines" . Duodécimo censo de los Estados Unidos: Boletines (210): 1–306 .; véase la página 31.
  6. 1 2 3 Gail, E.; Gos, S.; Kulzer, R.; Lorösch, J.; Rubo, A.; Sauer, M.; Kellens, R.; Reddy, J.; Steier, N.; Hasenpusch, W. (octubre de 2011). "Compuestos ciano, inorgánicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi : 10.1002/14356007.a08_159.pub3 . ISBN 978-3527306732.
  7. 1 2 Von Wagner, Rudolf (1897). Manual de tecnología química . Nueva York: D. Appleton & Co. págs. 474 y 477. 
  8. ↑ Seel, F. (1965). "Nitrosil cianoferrato de sodio" . En Brauer, G. (ed.). Manual de química inorgánica preparativa . Vol. 2 (2.ª ed.). Nueva York: Academic Press. pág. 1768. LCCN 63-14307 . Archivado del original el 7 de marzo de 2010. Consultado el 10 de septiembre de 2017 .    
  9. ↑ "Reunión de expertos de EUSalt sobre E 535 y E 536 como aditivos para piensos" . EUSalt. Archivado del original el 12 de mayo de 2019. Consultado el 6 de diciembre de 2018 .
  10. ↑ Fay, Albert (1918). Glosario de la industria minera y de minerales ( ed. 1949 ). Washington, DC: Oficina de Minas de los Estados Unidos . pág. 741.  
  11. ↑ Chemischen Technologie [ Manual de tecnología química ] (en alemán). Traducido por Crookes, William (ed. 1872 ). Nueva York: D. Appleton & Company . pág. 155.  
  12. ↑ Brannt, William T. (William Theodore); Wahl, William H. (William Henry) (1919). El libro de recibos tecnoquímicos . Nueva York: Henry Carey Baird & Co. pág. 30. 
  13. ↑ Farber, Richard (1998). Procesos fotográficos históricos . Nueva York: Allworth Press . pág. 59. ISBN  1-880559-93-5.
  14. ↑ Willans, Mathew J.; Wasylishen, Roderick E.; McDonald, Robert (2009-05-18). "Polimorfismo del trihidrato de ferrocianuro de potasio estudiado mediante espectroscopia de RMN multinuclear de estado sólido y difracción de rayos X" . Química inorgánica . 48 (10): 4342– 4353. doi : 10.1021/ic802134j . ISSN 0020-1669 . PMID 19425611 .  
  15. ↑ Peter Aggett, Fernando Aguilar, Riccardo Crebelli, Birgit Dusemund, Metka Filipič, Maria Jose Frutos, Pierre Galtier, David Gott, Ursula Gundert-Remy, Gunter Georg Kuhnle, Claude Lambré, Jean-Charles Leblanc, Inger Therese Lillegaard, Peter Moldeus, Alicja Mortensen, Agneta Oskarsson, Ivan Stankovic, Ine Waalkens-Berendsen, Rudolf Antonius Woutersen, Matthew Wright y Maged Younes. (2018). «Reevaluación del ferrocianuro de sodio (E 535), ferrocianuro de potasio (E 536) y ferrocianuro de calcio (E 538) como aditivos alimentarios» . Revista EFSA . 16 (7): 5374. doi : 10.2903/j.efsa.2018.5374 . PMC 7009536 . PMID 32626000 .  {{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  • "Ficha informativa sobre compuestos de cianuro (inorgánicos)" . Inventario Nacional de Contaminantes de Australia.
  • "El ferrocianuro de potasio presente en la sal es totalmente seguro para el consumo" . rediff.com
  • Fotografía de grandes cristales de ferrocianuro de potasio.