Как бивалентното желязо се различава от тривалентното желязо?

Преди да се вникнем в детайлите, нека се опитаме да постигнем съгласие по дефинициите и да напомним на читателя, че в тесния терминологичен смисъл, валентността на един елемент (в този случай желязо) обикновено се разбира като способност на неговите атоми да образуват определен брой ковалентни връзки с други елементи.

Тъй като терминът "ковалентна връзка" предполага значителна сила на тази връзка, в случай на последващо разглеждане на такива класове съединения като "чисти" соли на желязо, ще бъде по-подходящо да се използват термините "окислително състояние" или "заряд" в дискусията, докато координацията и комплексните съединения. Сценарият трябва, ако е възможно, да бъде изцяло изключен от обсъждането - в противен случай би било безполезно да се спори какво точно е „истинската валентност“ и как точно трябва да бъдат разглеждани.

Ситуацията с желязото е интересна от факта, че в някои случаи е невъзможно да се направи ясно разграничение между съединения от две (II) и три- (III) валентни желязо: например, има железен оксид (II) - черен, известен в природата като минерален минерал железен оксид); железен оксид (III) - хематит минерален червено-кафяв цвят (известен също като железен оксид); и накрая, железен оксид (II, III) - феромагнитен черен минерал магнетит (известен също като железен оксид) - за разлика от първите два, той не само има много мощни магнитни свойства, но също така има значителна електрическа проводимост, - за какви специални електроди са изработени за определен брой случаи. В общия случай желязото образува две отделни серии от съединения за всяка валентност, и преди всичко - соли с голямо разнообразие от киселини (включително органични).

От практическа гледна точка е много по-интересно, че железните (II) и (III) йони имат голяма разлика в електрохимичния потенциал по време на трансформация от едно окислително състояние в друго (според справочника на Лури за нормални условия, неговата стойност е ~ 0.77 волта) - и това означава, че в повечето случаи железните (II) съединения могат да действат като редуциращи агенти, докато се окисляват до желязо (III), а железните (III) съединения действат като окислители, редуцирайки се към желязо (II).

Два прости примера за домакинството, които илюстрират.

В магазина за градински консумативи можете да намерите пластмасови запечатани торби със синьозелен ферисулфат (II) сулфат, наричан още "железен сулфат" и често използвани като фунгицид - но ако направите дупка в опаковката за напълно свободен въздух, то тогава само няколко дни Образува мръсно червено-кафяво петно ​​от основното желязо (III) сулфат, дължащо се на окисляването на въздуха с кислород.

Практически всеки радиолюбител знае, че желязо (III) хлорид може да се използва за прототипиране на печатни платки у дома, топло решение на което само за няколко минути изяжда незащитеното медно фолио на дъската - въпреки че при нормални условия медът е много, много стабилен!

Тук, напротив, ще бъде интересно да се отбележи, че съдържащият се в кръвта ни хемоглобинов протеин съдържа желязо (II), но способността му да реверсивно свързва кислорода и да го транспортира през тъканите на тялото до гореспоменатия преход на желязо (II) валентност (III) и обратно Няма никаква заблуда по никакъв начин - въпреки че съществуват любопитни теории, показващи потенциалните механизми за генериране на „неорганичен прото-живот” на древната Земя именно поради относително лесната обратимост на прехода на желязото (II) / (III).

Така че, да се обобщи: по отношение на валентност (II) / (III), желязо лесно образува толкова, колкото три класа съединения:

  1. Където е бивалентно - и такива съединения често са доста силни редуциращи агенти.
  2. Където е тривалентен - и такива съединения обикновено могат да действат като умерени окислители.
  3. Където е в същото време и в действителност, и в друго състояние - поведението на такива съединения може да бъде доста различно в зависимост от условията (включително реакцията на пропорционализация).

Препоръчано

Как нетната печалба се различава от нетния доход
2019
Каква компания е по-добре да си купи велосипед напред или стелт
2019
Как се различава социалната пенсия от застраховката?
2019