El hierro y sus óxidos: preparar FeO, Fe₃O₄ y Fe₂O₃, identificar Fe²⁺ y Fe³⁺

QuímicaQuímica inorgánicaEdades 17–18Laboratorio virtual

Usar con mi clase

Un banco virtual de química del hierro. Prepara FeO calentando oxalato de hierro(II) sin aire, Fe₃O₄ pasando vapor de agua sobre hierro caliente y Fe₂O₃ calentando sulfato de hierro(II), y pesa el sólido antes y después. Disuelve cada óxido en ácido diluido y prueba porciones con NaOH, KSCN y K₃[Fe(CN)₆]; el Fe₃O₄ da ambos iones. Las casillas de electrones de [Ar]3d⁶ y [Ar]3d⁵ muestran por qué el Fe²⁺ se oxida con facilidad.

Lección: El hierro: sus óxidos, su reacción con ácidos diluidos y las pruebas de Fe²⁺ y Fe³⁺

Qué muestra

El hierro forma tres óxidos comunes. Al calentar oxalato de hierro(II) sin aire queda FeO negro; el vapor de agua sobre hierro caliente da Fe₃O₄ negro e hidrógeno; al calentar cristales de sulfato de hierro(II) se obtiene Fe₂O₃ pardo rojizo con SO₂ y SO₃. Pesar el sólido antes y después da la razón oxígeno-hierro de cada producto. Los ácidos diluidos disuelven los óxidos sin cambiar el estado de oxidación, así que el FeO da Fe²⁺, el Fe₂O₃ da Fe³⁺ y el Fe₃O₄ da ambos. NaOH, KSCN y K₃[Fe(CN)₆] distinguen los iones. El Fe²⁺ es [Ar]3d⁶ y el Fe³⁺ es [Ar]3d⁵: el Fe²⁺ pierde un electrón apareado y llega a un subnivel semilleno. Los tiempos al aire están acortados y las masas son las de reacciones completas.

Cómo usarla

En Preparar óxidos, elige FeO, Fe₃O₄ o Fe₂O₃, ajusta la Masa inicial y pulsa Calentar; cada resultado va a la tabla. Desmarca Sin entrada de aire para ver qué hace el aire con el FeO. En Ácido y pruebas, elige un óxido, pulsa Disolver y luego NaOH, KSCN y K₃[Fe(CN)₆]. Usa Dejar 10 min al aire y prueba de nuevo. Elige Desconocida para identificar una disolución. En Electrones, elige Fe, Fe²⁺ o Fe³⁺.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Preparar óxidos, Ácido y pruebas, Electrones
  • Óxido que se prepara FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃
  • Masa inicial 1–5 g
  • Sin entrada de aire
  • Óxido disuelto FeO, Fe₃O₄, Fe₂O₃, Disolución desconocida
  • Ácido diluido H₂SO₄, HCl
  • Átomo o ion Fe, Fe²⁺, Fe³⁺

Preguntas para explorar

  1. ¿Qué óxido, disuelto en ácido, da a la vez color rojo sangre con KSCN y precipitado azul oscuro con K₃[Fe(CN)₆]?
  2. ¿Qué sólido queda si el oxalato de hierro(II) se calienta con aire, y qué razón oxígeno-hierro dan tus masas?
  3. ¿Por qué una disolución fresca de Fe²⁺ empieza a enrojecer con KSCN tras estar al aire?