Solfuro di ferro (II): solubilità, reazioni, usi
Il solfuro di ferro (II) o solfuro ferroso è un composto inorganico con formula FeS che in natura si trova nei minerali troilite e pirrotite.
Solubilità del solfuro di ferro (II)
Il solfuro di ferro (II) è un sale che ha un prodotto di solubilità pari a 6.0 ·10–19.
Si dissocia secondo l’equilibrio eterogeneo:
FeS(s) ⇄ Fe2+(aq) + S2-(aq)
L’espressione del prodotto di solubilità è:
Kps = [Fe2+][S2-]
Detta x la solubilità molare all’equilibrio si ha:
[Fe2+] = x
[S2-]= x
Sostituendo nell’espressione del Kps:
Kps = 6.0 · 10-19 = (x)(x) = x2
Da cui x = √6.0 · 10-19 = 7.7 · 10-10 mol/L
Si tenga conto che ha solubilità del solfuro di ferro (II) è influenzata dal pH in quanto lo ione S2- è la base coniugata di HS–.
Proprietà
È un solido di colore da grigio a nero-brunastro e incolore quando è puro poco solubile in acqua che reagisce con gli acidi
Sintesi
Si forma dall’azione di composti di zolfo corrosivi su ferro e acciaio negli impianti e in particolare navi e serbatoi. Può essere ottenuto dalla reazione a caldo tra ferro e zolfo:
8 Fe(s) + S8(s) → 8 FeS(s)
Reazioni
Reagisce con gli acidi come acido cloridrico:
FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S
per dare cloruro di ferro (II) e acido solfidrico
In presenza di acido solforico dà luogo alla formazione di solfato di ferro (II) e acido solfidrico:
FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S
Reagisce con l’ossigeno per dare ossido di ferro (II) e anidride solforosa:
2 FeS + 3 O2 → 2 FeO + 2 SO2
Usi
L’industria siderurgica utilizza il solfuro di ferro come agente di solforazione nella produzione di acciai da taglio privi di carbonio, leghe e acciai inossidabili.
È utilizzato come pigmento nella ceramica, tinture per capelli e contenitori di vetro.
In laboratorio è utilizzato per ottenere solfuro di idrogeno nell’apparecchio di Kipp
Viene anche utilizzato:
- nei lubrificanti
- nel trattamento dei gas di scarico e riduzione dell’inquinamento da metalli pesanti
- quale materiale catodico per batterie al litio in cui avviene la reazione:
FeS +2 Li → Fe + Li2S
