Ako sa dvojmocné železo líši od trojmocného železa?

Skôr než sa ponoríme do detailov, pokúsme sa dohodnúť na definíciách a pripomenúť čitateľovi, že v úzkom terminologickom zmysle je valencia prvku (v tomto prípade železa) zvyčajne chápaná ako schopnosť jeho atómov tvoriť určitý počet kovalentných väzieb s inými prvkami.

Pretože termín „kovalentná väzba“ znamená podstatnú silu tejto väzby, v prípade následného zváženia takýchto tried zlúčenín ako „čistých“ solí železa bude vhodnejšie používať výrazy „oxidačný stav“ alebo „náboj“ v diskusii, zatiaľ čo koordinácia a komplexné zlúčeniny Scenár by mal byť, ak je to možné, úplne vylúčený z posudzovania - inak by bolo zbytočné tvrdiť, čo presne je „pravá valencia“ a ako presne by sa malo uvažovať.

Situácia so železom je zaujímavá skutočnosťou, že v niektorých prípadoch nie je možné jasne rozlíšiť medzi zlúčeninami dvoch (II) a troch (III) valenčného železa: napríklad oxid železitý (II) - čierny, v prírode známy ako wustitový minerál oxid železitý); oxid železitý (III) - minerál hematitu minerál červenohnedý (tiež známy ako oxid železitý); a nakoniec oxid železitý (II, III) - feromagnetický čierny minerálny magnetit (tiež známy ako oxid železitý) - na rozdiel od prvých dvoch má nielen veľmi silné magnetické vlastnosti, ale má aj významnú elektrickú vodivosť, - pre aké špeciálne elektródy sú z nich vyrobené pre niekoľko špecifických prípadov. Vo všeobecnom prípade železo tvorí dve oddelené série zlúčenín pre každú valenciu a predovšetkým soli so širokou škálou kyselín (vrátane organických).

Z praktického hľadiska je oveľa zaujímavejšie, že ióny železa (II) a (III) majú veľký rozdiel v elektrochemickom potenciáli počas transformácie z jedného oxidačného stavu na iný (podľa Lurieho referenčnej knihy za normálnych podmienok je jej hodnota ~ 0, 77). volty) - a to znamená, že vo väčšine prípadov zlúčeniny železa (II) môžu pôsobiť ako redukčné činidlá, zatiaľ čo sa oxidujú na železo (III) a zlúčeniny železa (III) pôsobia ako oxidačné činidlá, ktoré sa redukujú na železo (II).

Dva jednoduché príklady domácnosti na ilustráciu.

V predajni záhradných potrieb nájdete plastové utesnené vrecká s modrozeleným sulfátom železnatým (II), nazývaným tiež „síran železitý“ a často používané ako fungicíd - ale ak urobíte dieru v balení pre úplne voľný vzduch, potom len pár dní okolo Vytvára špinavé červenohnedé sfarbenie bázického síranu železitého v dôsledku oxidácie vzduchu kyslíkom.

Prakticky každý rádioamatér vie, že chlorid železitý môže byť použitý na prototyp dosiek plošných spojov doma, pričom teplé riešenie, ktoré v priebehu niekoľkých minút zoberie nechránenú medenú fóliu na doske prázdne - hoci za normálnych podmienok je meď veľmi, veľmi stabilná!

Tu, na konci, bude zaujímavé všimnúť si, že hemoglobín obsahujúci bielkovinu obsahujúcu železo obsiahnutú v našej krvi má železo (II), ale jeho schopnosť reverzibilne viazať kyslík a transportovať ho cez tkanivá tela k vyššie uvedenému prechodu valencie železa (II) a naopak V žiadnom prípade nie je žiadna klam - hoci existujú zvedavé teórie, ktoré ukazujú potenciálne mechanizmy pre generovanie „anorganického proto-života“ na starovekej Zemi práve kvôli relatívne ľahkej reverzibilite prechodu železom (II) / (III).

Na zhrnutie: z hľadiska valencie (II) / (III) železo ľahko tvorí až tri triedy zlúčenín:

  1. Kde je dvojmocný - a takéto zlúčeniny sú často dosť silné redukčné činidlá.
  2. Kde je trojmocný - a takéto zlúčeniny môžu zvyčajne pôsobiť ako stredné oxidanty.
  3. Tam, kde je v tom istom čase av skutočnosti av inom stave - správanie sa takýchto zlúčenín môže byť úplne odlišné v závislosti od podmienok (vrátane reakcie proproporcionácie).

Odporúčaná

Mazda 3 alebo Hyundai Solaris: porovnanie a ktoré je lepšie
2019
Čo je lepšie Otofa alebo Otipaks a ako sa líšia
2019
Kde je lepšie ísť na dovolenku do Turecka alebo Tuniska?
2019