Le sulfate ferreux heptahydraté (FeSO4·7H2O) est un composé du fer formé par l’action de l’acide sulfurique sur le fer. Il se produit également naturellement sous forme de mélantérite minérale assez courante, dont on pense qu’elle provient de l’oxydation de sulfures de fer tels que les pyrites. Le composé est un solide cristallin vert pâle et était autrefois appelé Copperas ou vitriol vert. Au début, il était utilisé dans la production d’acide sulfurique, mais cette méthode a été remplacée au début du XVIIIe siècle. Le sulfate ferreux heptahydraté est maintenant utilisé comme supplément minéral, fournissant une source de fer, et est appliqué sur les sols pour soulager la carence en fer.
C’est un composé ionique qui présente du fer dans son état d’oxydation +2, ce qui signifie qu’il forme un cation qui fournit deux électrons à un anion, dans ce cas l’anion sulfate, qui accepte les deux électrons. Le fer peut exister sous deux états d’oxydation, +2 et +3. Dans la nomenclature chimique moderne, ceux-ci sont connus sous le nom de fer II et de fer III, mais étaient auparavant connus sous le nom de ferreux et ferrique, respectivement. Le nom moderne du sulfate ferreux heptahydraté est donc le sulfate de fer II heptahydraté, mais il est encore souvent appelé par son ancien nom.
La partie «heptahydratée» du nom indique la présence de sept molécules d’eau sous la forme cristalline du composé. Elle est parfois appelée eau de cristallisation et se trouve dans de nombreux sels métalliques, par exemple le sulfate de cuivre et le chlorure de cobalt. Le chauffage du sulfate ferreux heptahydraté chasse l’eau, laissant du sulfate ferreux anhydre, une poudre blanche non cristalline. Il peut être restauré à sa forme cristalline hydratée en ajoutant de l’eau. Dans la plupart des contextes, le terme sulfate ferreux est utilisé pour désigner l’heptahydrate.
Un chauffage plus fort de la forme anhydre libère du dioxyde de soufre (SO2) et du trioxyde de soufre (SO3), laissant l’oxyde de fer III (Fe2O3) : 2FeSO4 → Fe2O3 + SO2 + SO3. C’était la base d’une longue méthode démodée de production d’acide sulfurique ; le trioxyde de soufre a été combiné avec de l’eau pour produire l’acide. Le fort chauffage requis a rendu le processus peu économique et il a rapidement été interrompu lorsque des moyens de production moins chers ont été mis en place.
Le corps humain a besoin de fer en quantités importantes pour la production d’hémoglobine, la protéine des globules rouges qui transporte l’oxygène. Étant donné que le sulfate ferreux fournit cet élément sous une forme facilement absorbable, il est utilisé pour le traitement de l’anémie ferriprive. Les femmes se voient souvent prescrire des comprimés de sulfate de fer pendant la grossesse pour maintenir les niveaux de fer. Le sulfate ferreux heptahydraté n’est pas considéré comme particulièrement toxique, mais dépasser la dose recommandée peut provoquer une irritation du tractus gastro-intestinal, entraînant des douleurs abdominales, des nausées et des vomissements. L’ingestion de quantités excessives peut mettre la vie en danger.
Une carence en fer dans les sols peut entraîner une forme de chlorose chez les plantes qui peut être corrigée par l’application de sulfate ferreux sur le sol. Une autre application horticole est la prévention de la croissance de mousse sur les pelouses. Le sulfate ferreux est également utilisé dans le traitement des eaux usées – souvent en combinaison avec de la chaux – pour éliminer les substances indésirables par précipitation.