Newsgroup: it.scienza.chimica
Titolo: Deduzione_teorica_di_una_reazione_di_decomposizione_termica_in_fase_solida

 
Ho trovato sul Greenwood che lo  IODATO  FERROSO  è 
termicamente instabile e decompone, in fase solida. 
Purtroppo non era menzionata la reazione, la stechiometria, 
e tentando di ricavarla per via teorica con assunti 
ragionevoli ho cozzato contro difficoltà insospettabili a 
prima vista.
Premettendo che non so se sia l’unica (e nemmeno la 
principale) reazione di decomposizione, ho tentato di 
risolvere il problema di  Fe(IO3)2  secondo i seguenti assunti.
 
1) non si genera ossido libero in forma ferrosa, e tutti gli 
ioni ossido devono formare ossido ferrico
 
2) osservando la curva volt equivalente acida dello iodio i 
punti di massima concavità (stabilità) sono I2 elementare e 
IO3–  e relativamente anche I–. Non sono invece stabili le 
altre specie ossianioniche dello iodio (ioditi, ipoioditi, 
periodati). Peraltro l’assunto di usare la curva volt 
equivalente acida è in parte una forzatura (non siamo in 
soluzione, e il pH non è acido e nemmeno definito), ma imho 
minore di usare come riferimento alla curva basica, perché 
la formazione di ioni ferrici comporta cmq un ambiente acido 
di Lewis abbastanza “duro” anche se non sovrapponibile al 
protone.
 
Alla base dell’instabilità non c’è tanto l’instabilità 
intrinseca (cmq presente !) dello iodato, ma la 
contemporanea presenza di ione ferroso sufficientemente 
riducente da ridurre lo stesso.
 
Ho quindi usato una procedura delle semireazioni tratta dal 
metodo ione elettrone modificata e adattata in cui non sono 
presenti PROTONI per il bilancio di carica, ma ioni OSSIDO.
 
Siccome non è presente il solvente e non vogliamo ioni 
ossido “liberi” (per liberi intendo legati al ferro 
ferrOSO), esiste il vincolo che tutto l’ossido sia presente 
solo in associazione al ferro ferrICO. Tutto prende le mosse 
dalla “classica” redox tra ferro II e iodato.
Non è chiaro se in fase solida la riduzione dello iodato 
arrivi sino a ioduro o solo a iodio ma, poiché in soluzione 
essa forma iodio (anzi FeI3 ipotetico decompone a FeI2 e I2 
libero), anche in fase solida considererò solo questa ultima.
 
Semireazione di ossidazione del ferro II (uso dei 
coefficienti interi premoltiplicati perché in bozza avevo 
già quelli frazionari, poco eleganti)
[1]  2 Fe(2+)  +  3 O(2–)  ==>>  Fe2O3  +  2 e(–)
si noti che questa reazione consuma molto ossido e produce 
pochi elettroni
 
Semireazione di riduzione dello iodato a iodio
[2]  2 IO3(–)  +  10  e(–)  ==>>  I2  +  6  O(2–)
si noti che questa reazione produce poco ossido e consuma 
molti elettroni
 
chiaramente non si possono “incrociare” col solo bilancio 
elettronico, perché si crea uno squilibrio di ossido. 
Vediamolo (la prima equazione è moltiplicata per 5, la 
seconda tal quale)
 
[3]  2 Fe(2+)  +  3 O(2–)  +  2 IO3(–)  +  10  e(–)  ==>> 
==>>  Fe2O3  +  2 e(–)  +  I2  +  6  O(2–)
 
[3’]  10 Fe(2+)  +  15 O(2–)  +  2 IO3(–)  +  10  e(–)  ==>> 
  ==>>  5 Fe2O3  +  10 e(–)  +  I2  +  6  O(2–)
 
netta
 
[3’’]  10 Fe(2+)  +  9 O(2–)  +  2 IO3(–)  ==>>
==>>  5 Fe2O3  +  I2
 
si noti il grande DEBITO di ossido.
Bisogna quindi ricercare reazioni generanti ossido che 
prescindano dallo ione ferroso (che crea debito di ossido).
Ho pensato ad una serie di processi. Il primo la 
decomposizione dello iodato a iodio con perdita di ossigeno 
elementare
 
[4]  4 IO3(–)  ==>>  2 I2  +  5 O2  +  2 O(2–)
 
questa reazione produce ossido senza bisogni esterni redox 
(gli elettroni per lo iodio V provengono dalla gran parte 
dell’ossigeno –II). Quindi è una reazione "libera" nel 
sistema e può venire sincronizzata col debito di ossido 
precedente
Per combinare la [3’’] e la [4] bisogna moltiplicare la 
prima per 2 e la seconda per 9
 
[5]  20 Fe(2+)  +  18 O(2–)  +  4 IO3(–)  + 36 IO3(–)  ==>> 
   ==>>  10 Fe2O3  +  2 I2  +  18 I2  +  45 O2  +  18 O(2–)
 
[5’]  20 Fe(2+)  +  40 IO3(–)  ==>>
==>>  10 Fe2O3  +  20 I2  +  45 O2
 
tutti i coefficienti sono multipli di 5
 
[5’’]  4 Fe(2+)  +  8 IO3(–)  ==>>
==>>  2 Fe2O3  +  4 I2  +  9 O2
 
scritta in forma canonica diventa
 
[5’’’]  4 Fe(IO3)2  ==>>  2 Fe2O3  +  4 I2  +  9 O2
 
A vederla conclusa, coi coefficienti fortunosamente ridotti, 
non sembra più così spaventosa.
 
Tuttavia andando “a tentativi” mi ero arenato, e stufato, 
dopo una dozzina di aggiustamenti a caso / naso.
 
Un po' è l'abitudine (a usare protoni invece di ossido per 
il bilancio di carica), ma credo che bilanciare reazioni in 
fase solida sia più complesso perché in quelle in soluzione 
l'ultimo step del bilancio di massa prevede il solvente (col 
grado di libertà che può venire prodotto, consumato, o 
nulla, ed è indifferente) mentre in stato solido non c'è 
questo e quindi bisogna trovare processi alternativi 
necessari a far sparire da bilancio certi ioni 
"irrealistici" liberi.
 
Resta da trovare se sia quella reale. E se eventualmente si 
formi anche ioduro ridotto (non penserei) mentre potrebbe 
essere plausibile formare ossido ferroso o ossidi misti tipo 
Fe3O4
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 

 
Scusa la domanda ingenua, ma e' sicuro che non ci sia acqua di cristallizzazione nello iodato ferroso?
Il resto lo studio con calma quando ho tempo. 
 
--
Wakinian Tanka

 Wakinian Tanka
