Kakšna je razlika med železnimi in železnimi

Preden se spustimo v podrobnosti, se bomo poskušali dogovoriti o definicijah in bralca opomnili, da v ožjem terminološkem smislu valenco elementa (v tem primeru železa) običajno razumemo kot sposobnost njegovih atomov, da tvorijo določeno število kovalentnih vezi z drugimi elementi.

Ker izraz „kovalentna vez“ pomeni precejšnjo trdnost te vezi, bo v primeru naknadne obravnave takšnih razredov spojin kot „čistih“ železovih soli, razprava pravilneje uporabila izraze bodisi „oksidacijsko stanje“ bodisi „naboj“ ter koordinacijo in kompleksne spojine s tem Če je mogoče, bi bilo treba situacijo v celoti izključiti iz obravnave - sicer bi bilo nekoristno prepirati o tem, kakšna je "resnična spodobnost" in kako natančno je treba razmisliti.

Razmere z železom so že zanimive, saj v nekaterih primerih ni mogoče jasno ločiti spojin dvo- (II) in tri- (III) valenčnega železa: na primer obstaja železov oksid (II) - črn, ki je v naravi znan kot mineralni wustite (to železov oksid); železov oksid (III) - rdeče-rjavi mineral hematita (aka železov oksid); in končno železov oksid (II, III) - feromagnetni črni mineralni magnetit (znan tudi kot železov oksid-oksid) - za razliko od prvih dveh nima le zelo močnih magnetnih lastnosti, ampak ima tudi pomembno električno prevodnost oz. - za katere so izdelane posebne elektrode za številne posebne primere. V splošnem železo za vsako valenco tvori dve ločeni vrsti spojin, predvsem pa soli z najrazličnejšimi kislinami (vključno z organskimi).

S praktičnega vidika je veliko bolj zanimivo, da v ioni železa (II) in (III) oz. velika razlika v elektrokemičnem potencialu po preoblikovanju iz enega oksidacijskega stanja v drugo (v Lurijevi referenčni knjigi, ki jo za normalne pogoje pozna vsak kemičar, je njegova vrednost opredeljena kot ~ 0,77 voltov), ​​kar pomeni, da lahko v večini primerov železove (II) spojine delujejo kot reducirne snovi in ​​se oksidirajo v železove (III) in železove (III) spojine - delujejo kot oksidanti in se reducirajo do železa (II).

Dva preprosta primera gospodinjstva za ponazoritev

V trgovini z vrtnimi potrebščinami najdete plastične zapečatene vrečke z modro-zelenim kristalnim hidratom železovega sulfata (II), ki se imenujejo tudi "železov sulfat" in se pogosto uporabljajo kot fungicid - če pa v vrečki naredite luknjo za popolnoma prost dostop zraka, traja dobesedno nekaj dni zaradi oksidacije zraka tvori umazan rdečkasto rjav madež osnovnega železovega (III) sulfata.

Skoraj vsak hobist ve, da lahko za izdelavo prototipov tiskanih vezij doma uporabite železov (III) klorid, katerega topla raztopina dobesedno "poje" nezaščiteno bakreno folijo na prazni plošči v samo nekaj minutah - čeprav je v normalnih pogojih baker zelo, zelo stabilen!

Tu bo zanimivo omeniti, da beljakovinski hemoglobin, ki vsebuje železo, vsebuje v naši krvi železo (II), vendar njegova sposobnost reverzibilno veže kisik in ga prenaša skozi telesna tkiva s prej omenjenim prehodom valencije železa (II) v (III) in obratno napaka nikakor ni povezana - čeprav obstajajo radovedne teorije, ki prikazujejo potencialne mehanizme nastanka "anorganske protoživljenja" na starodavni Zemlji ravno zaradi relativno lahke reverzibilnosti železnega (II) / (III) prehoda.

Torej, povzamemo: železo z vidika valenčnosti (II) / (III) zlahka tvori tri razrede spojin:

  1. Kjer je dvovalentno - in takšne spojine so najpogosteje precej močna reducirna sredstva..
  2. Kjer je trivalentno - in take spojine lahko ponavadi delujejo kot blaga oksidacijska sredstva.
  3. Če se hkrati nahaja v tem in drugem stanju - je vedenje takšnih spojin lahko zelo različno, odvisno od pogojev (vključno z reakcijo sorazmernosti).