Analisi dell’ematite

L’ematite è un ossido di ferro contenente ferro sotto forma di Fe2O3 e Fe3O4 presente in alcuni minerali che si presenta di colore grigio-acciaio con lucentezza metallica e con una durezza nella Scala di Mohs di 6.5.

Il nome ematite deriva dal greco αἷμᾰ che significa sangue in quanto il minerale, specie sotto forma di polvere ha una colorazione rossa.

L’ematite è uno dei principali minerali da cui si ottiene in ferro il cui tenore può essere determinato tramite titolazione ossidimetrica.

Metodo

L’ematite contiene il ferro sotto forma di FeO in cui il ferro ha numero di ossidazione +2 e di Fe2O3 in cui il ferro ha numero di ossidazione +3.

L’ematite può essere solubilizzata con acido cloridrico ma, prima di procedere alla determinazione del ferro è necessario che tutto il ferro sia presente con numero di ossidazione +2.

Per ridurre il ferro (III) a ferro (II) si utilizza il cloruro di stagno (II) SnCl2 in cui lo stagno con numero di ossidazione + 2 si ossida a stagno (IV).

Infatti i valori dei potenziali normali di riduzione sono:

Sn4+ + 2 e⇄ Sn2+   E° = + 0.15 V

Fe3+ + 1 e⇄ Fe2+   E° = + 0.77 V

La reazione 2 Fe3+ + Sn4+  ⇄ 2 Fe2+  + Sn2+   ha quindi un potenziale di + 0.77 – 0.15 = 0.62 V > 0 ed è quindi spontanea

La soluzione contenente il ferro (II) viene titolata con bicromato di potassio e ferro (II) è la seguente:

Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14 H+ → 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O

L’indicatore utilizzato può essere la difenilammina, la difenilbenzidina e il difenilammina solfonato di sodio il cui cambiamento di colore avviene tra il verde e il viola.

Calcoli

Un campione di ematite avente massa pari a 2.83 g viene solubilizzato in acido cloridrico concentrato e la soluzione viene diluita a 250 mL e tutto il ferro (III) viene ossidato a ferro (II).

Un’aliquota di 25.0 mL di questa soluzione viene titolata con 26.4 mL di bicromato di potassio 0.0200 M.

Determinare: a) la percentuale di ferro presente nel campione e b) la percentuale di Fe2O3 contenuta nel campione di ematite

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Author: Chimicamo

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