Hvordan adskiller bivalent jern sig fra trivalent jern?

Før vi går ind i detaljerne, lad os forsøge at blive enige om definitioner og minde læseren om, at valensen af ​​et element (i dette tilfælde jern) i den snævre terminologiske forstand almindeligvis forstås atomernes evne til at danne et vist antal kovalente bindinger med andre elementer.

Eftersom udtrykket "kovalent binding" indebærer en væsentlig styrke af denne binding, i tilfælde af efterfølgende behandling af sådanne klasser af forbindelser som "rene" jernsalte, vil det være mere hensigtsmæssigt at anvende udtrykkene "oxidationstilstand" eller "ladning" i diskussionen, mens koordinering og komplekse forbindelser Scenariet bør om muligt udelukkes fra vederlag helt - ellers ville det være ubrugeligt at argumentere for, hvad præcis den "sande valens" er, og hvordan de skal overvejes.

Situationen med jern er interessant ved, at det i nogle tilfælde er umuligt at skelne klart mellem forbindelser af valencejerns to- (II) og tre- (III): for eksempel er der jernoxid (II) - sort, der er kendt som naturligt wustit mineral jernoxid); jernoxid (III) - hematit mineral rødbrun farve (også kendt som jernoxid); og endelig er jernoxid (II, III) - ferromagnetisk sort mineralmagnetit (også kendt som ferrooxid) - i modsætning til de to første - ikke kun en meget kraftig magnetisk egenskab, men har også en betydelig elektrisk ledningsevne, - for hvilke specielle elektroder er der lavet til en række specifikke tilfælde. I almindelighed udgør jern to separate serier af forbindelser for hver valens, og frem for alt - salte med en lang række syrer (herunder organisk).

Fra det praktiske synspunkt er det meget mere interessant, at jern (II) og (III) ioner har en stor forskel i elektrokemisk potentiale under omdannelse fra en oxidationstilstand til en anden (ifølge Luries referencebog for normale forhold er værdien ~ 0, 77 volts) - og det betyder, at jern (II) i de fleste tilfælde kan virke som reduktionsmidler, mens de oxiderer sig til jern (III), og jern (III) -forbindelser virker som oxidationsmidler, der reducerer til jern (II).

To enkle husstandseksempler til illustration.

I havenforretningen kan du finde plastikforseglede poser med blågrøn ferrosulfat (II) sulfat, også kaldet "jernsulfat" og bruges ofte som fungicid - men hvis du laver et hul i pakken for fuldstændig fri luft, så bare et par dage rundt Det danner en snavset rødbrun plet af basisk jern (III) sulfat på grund af oxidering af luft med oxygen.

Næsten hver radio amatør ved, at jern (III) chlorid kan bruges til prototyper af trykte kredsløb derhjemme, en varm løsning, hvoraf i løbet af få minutter spiser ubeskyttet kobberfolie på brættet blank - selvom kobber er meget stabilt under normale forhold!

Her i forbifarten vil det være interessant at bemærke, at det hæmoglobin jernholdige protein indeholdt i vores blod har jern (II), men dets evne til reversibelt at binde ilt og transportere det gennem kroppens væv til ovennævnte overgang af jern (II) valens (III) og omvendt Der er ingen vildfarelser på nogen måde - selvom der er nysgerrige teorier, der viser de mulige mekanismer til dannelsen af ​​"uorganisk proto-liv" på den gamle jord netop på grund af den relativt lette reversibilitet af jern (II) / (III) overgangen.

Så for at opsummere: i form af valens (II) / (III) danner jern let så mange som tre klasser af forbindelser:

  1. Hvor det er bivalent - og sådanne forbindelser er ofte ret stærke reduktionsmidler.
  2. Hvor det er trivalent - og sådanne forbindelser kan som regel virke som moderate oxidanter.
  3. Hvor det er på samme tid og faktisk og i en anden stat - adfærd af sådanne forbindelser kan være helt forskellige afhængigt af betingelserne (herunder reaktionen af ​​proproportionering).

Anbefalet

Hvad er forskellen mellem epithelial og bindevæv: beskrivelse og forskelle
2019
Yarin og Yarin plus - hvad er forskellen, og hvad er det bedre?
2019
Ciprofloxacin og Ciprolet - hvordan er de forskellige og hvad der er bedre
2019