IJzer(II)carbonaat

IJzer(II)carbonaat of ferrocarbonaat is een chemische verbinding met de formule $\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$, die in de natuur voorkomt als het mineraal sideriet. Onder normale omstandigheden is het een groen-bruine ionogene vaste stof bestaande uit ijzer(II)- kationen, $\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}^{2+}$, en carbonaat-anionen $\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3{\phantom{A}}^{2-}$.

Synthese

IJzer(II)carbonaat kan gemaakt worden door oplossingen waarin de samenstellende ionen voorkomen bij elkaar te voegen. Bijvoorbeeld oplossingen van ijzer(II)chlorde en natriumcarbonaat:

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{l}{\phantom{A}}_2+\mathrm{N}\mathrm{a}{\phantom{A}}_2\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\downarrow +2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}$

Een andere syntheseroute verloopt via oplossingen van een ijzer(II)-zout, zoals ijzer(II)perchloraat en natriumwaterstofcarbonaat waarbij koolstofdioxide vrijkomt:

$\mathrm{F}\mathrm{e}(\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4){\phantom{A}}_2+2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3⟶\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3\downarrow +2\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{O}{\phantom{A}}_4+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}$

Sel en anderen hebben deze reactie gebruikt om uit IJzer(II)chloride in plaats van het perchhloraat amorf $\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$ te maken.

Tijdens de bereiding moeten de oplossingen beschermd worden tegen de aanwezizgheid van zuurstof omdat het $\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}^{2+}$ heel makkelijk geoxideerd wordt tot $\mathrm{F}\mathrm{e}{\phantom{A}}^{3+}$, vooral bij pH-waarden boven 6.0.

IJzer(II)carbonaat wordt spontaan gevormd op ijzer en staal als dit in contact komt mat oplossingen van koolzuurgas, waarbij een ijzercarbonaat-aanslag ontstaat:

$\mathrm{F}\mathrm{e}+\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_2+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}⟶\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+\mathrm{F}\mathrm{e}+\mathrm{H}{\phantom{A}}_2$

Eigenschappen

De oplosbaarheid van $\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{C}\mathrm{O}{\phantom{A}}_3$ is afhankelijk van de temperatuur en de concentratie (gemeten als ionsterkte) van andere ionen in de oplossing. Wei Sun en anderen hebben deze bepaald op: The dependency of the solubility in water with temperature was determined by Wei Sun and others to be

$\log K_{𝑠𝑝}=-59,3498-0,041377T-2,1963/T+24,5724\log T+2,518\sqrt{I}-0,657I,$

waarin T de absolute temperatuur in kelvin is, en I is the ionsterkte van de oplossing.

Toepassingen

IJzer(II)carbonaat is gebruikt als voedingssupplement in de behandeling van anemie. Bij honden en katten is bekend dat de biologische beschikbaarheid van ijzer echter laag is.

Giftigheid

IJzer(II)carbonaat is licht toxisch. De lethale dosis via orale opname bedraagt waarschijnlijk iets tussen de 0,5 and 5 g/kg (tussen de 35 and 350 g voor iemand van 70 kg).