Ferrato de potássio

Ferrato de potássio Alerta sobre risco à saúde
Nome IUPAC	Ferrato de potássio(VI)
Outros nomes	Ferrato de potássio Ferrato de dipotássio
Identificadores
Número CAS	39469-86-8
Propriedades
Fórmula molecular	K2FeO4
Massa molar	198.0392 g/mol
Aparência	Sólido roxo-escuro
Densidade	2.829 g/cm3, sólido
Ponto de fusão	>400 °C
Solubilidade em água	solúvel em 1M KOH
Riscos associados
Principais riscos associados	oxidante
Frases R	8
Frases S	17-36
Ponto de fulgor	não combustível
Compostos relacionados
Outros aniões/ânions	Manganato de potássio (K2MnO4) Cromato de potássio (K2CrO4) K2RuO4
Outros catiões/cátions	BaFeO4 Na2FeO4
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

O ferrato de potássio é um sal roxo de fórmula K₂FeO₄. Na maioria dos compostos de ferro, este elemento se apresenta com estados de oxidação +2 e +3, porém, neste sal, o ferro se encontra no estado de oxidação +6, sendo considerado raro. Devido a este alto estado de oxidação, o íon ferrato é altamente oxidante.

O ferrato de potássio atrai a atenção da Química Verde — ramo da Química que pretende diminuir ou eliminar o uso de substâncias que promovem poluição, e recuperar a qualidade do meio ambiente — pois o seu produto secundário, óxido de ferro (FeO), não é nocivo ao meio ambiente. A dificuldade no seu uso ocorre por este óxido ser muito reativo e se decompor facilmente em água, como demonstra a equação abaixo:

4 K₂FeO₄ + 4 H₂O → 3 O₂ + 2 Fe₂O₃ + 8 KOH

Síntese e estrutura

Georg Emst Stahl (1660–1734) foi o primeiro a descobrir que o resíduo deixado pela reação entre nitrato de potássio (KNO₃) e pó de ferro, resultava em uma solução de cor roxa. Edmond Frémy (1814–1894) mais tarde descobriu que a fusão de hidróxido de potássio com óxido de ferro (III) na presença de ar, produzia um composto que era solúvel na água. A composição correspondia àquela do permanganato de potássio.

No laboratório, ferrato de potássio é preparado pela oxidação de uma solução alcalina de algum sal de ferro (III), com uma solução concentrada de hipoclorito de sódio (NaClO) . O ferrato de potássio (K₂FeO₄) é isoestrutural (tem estrutura análoga, possuindo um ânion em comum) com manganato de potássio (KMnO₄), sulfato de potássio (K₂SO₄) e cromato de potássio (K₂CrO₄). Possui cátions K⁺ e ânions FeO₄^2- tetraédricos, com a ligação Fe-O possuindo distância de 1,66 Å [4].

Propriedades e aplicações

•  Decomposição: sua rapidez de decomposição depende da faixa de pH do meio: em soluções com pH alto é estável, em pH neutro se decompõe rápido e decompõe-se mais rápido ainda em pH baixo.
• Cor: a solução deste sal apresenta cor roxa, semelhante à do permanganato de potássio.
• Agente oxidante: como agente oxidante, é mais forte que o permanganato de potássio.
• O ferrato de potássio tem sido descrito como “oxidante verde”, pois os subprodutos de suas reações redox são óxidos de ferro de caráter ferruginoso. Devido a essa característica esse sal empregou-se no tratamento de esgoto, como oxidante para contaminantes orgânicos e biocida. Afortunadamente, o produto resultante da reação é óxido-hidróxido de ferro (III), um excelente floculante.
• Em síntese orgânica, o ferrato de potássio oxida alcoóis primários.

• O ferrato de potássio também atrai atenção pela sua capacidade de ser um potencial material para o cátodo em uma “super bateria de ferro”.