Creo que el enunciado de éste problema está mal

[Gato Cuántico]

Parte del enunciado de un problema de química dice:


Para determinar la composición de un óxido de hierro se hace pasar gas hidrógeno sobre 14,4 gr. de este óxido. En estas condiciones el óxido se reduce a hierro, del cual se obtienen 11,2 gr. [...]

a) Determinar la fórmula del óxido (la fórmula empírica es igual a la fórmula molecular).

Bien, se me ocurren 2 óxidos de hierro posibles: Fe_{2}O_{2}, cuya fórmula empírica es FeO; y Fe_{2}O_{3}, cuya fórmula molecular es la misma. Por tanto, en principio, sería esta última, óxido de hierro (III). Pero los cálculos indican que sería la primera:

Tengo 14,4 gr de óxido, y de los cuales 11,2 gr son de hierro. Esta masa de hierro equivale a 0,2 mol. La cantidad de oxígeno que tengo será 14,4-11,2=3,2 gr, lo cual también equivale a 0.2 mol de oxígeno. Por lo tanto, tengo la misma proporción de oxígeno que de hierro, de lo que se concluye que el óxido es óxido de hierro (II), FeO.

¿Me he equivocado en algo, o es mi profesor el que ha cometido algún fallo al redactar el enunciado?.

[Lurker]

El enunciado esta bien. El FeO no existe en la naturaleza, ya que se transformaria en Fe3O4 ( = FeO +Fe2O3) por corrosion. El Fe3O4 es un mineral compuesto por una red de iones Fe+2 y Fe+3 con los oxigenos compensando las cargas. Hay un monton de formas alotropicas de Fe3O4, las mas interesantes serian la magnetita (iman comun ) y la ferrita ( la memoria de nuestros diskettes y discos duros). La diferencia de capacidad de almacenamiento en los distintos discos duros es por la densidad de los clusters de ferrita. En aparatillos mas modernos podemos usar compuestos no estequimetricos del tipo FexOy. Segun las propiedades magneticas y electricas que queramos que tenga el dispositivo podremos diseñar ese tipo de red , aunque lo mas frecuente seria hacer una espinela.

El hecho de que tengas un FeO perfecto es para ajustarse al problemilla.

:h:

[Gato Cuántico]

Entonces me estás diciendo que el FeO existe (teóricamente) pero reacciona con el Fe2O3 y se transforma en Fe3O4, y que por eso no podemos hallarlo en la naturaleza. Y que si me sale FeO, está bien. Es decir, la fórmula empírica y molecular del FeO es esa misma: FeO. ¿No tendría que ser la molecular Fe2O2 y la empírica FeO? Ya que el Fe es +2 y el O, -2...

[Lurker]

El hierro es el unico metal que se corroe. Supon que tienes un lingote de metal M puro y lo pones al aire. El oxigeno oxidara la superficie del lingote dando una capa de oxido de formula MxOy de un milimetro mas o menos. Por debajo de la capa oxidada el metal seguira puro, esto se llama "pasivacion". Si rascamos la capa de oxido y dejamos el metal al aire puede seguir oxidandose. En el caso del hierro , si hay humedad en el aire la reaccion no se detiene en la capa externa, sino que se completa totalmente, a no ser que hagamos un circuito que conecte nuestro lingote a un lingote de otro metal mas reductor.

Si tenemos hierro puro y lo dejamos al aire se forma FeO, luego algunos Fe+2 van pasando a Fe+3 hasta que tenemos Fe3O4. Si la cristalizacion es buena nos quedamos con la magnetita , si se dan defectos en la red se seguiran oxidando los Fe+2 hasta que todo se transforme en Fe2O3.

El Fe3O4 se suele llamar "sesquioxido" de hierro en los libros antiguos. La formula molecular es la misma que la empirica ya que el compuesto es ionico , o sea que propiamente no existen moleculas de FeO sino una red cristalina. Si metes un oxido de hierro en un horno a unos 700 ºC se separan el hierro y el oxigeno y luego el hierro cambiara de forma alotropica.

[Gato Cuántico]

¡Entendido!

:r: