Која је разлика између жељеза и фероса

Пре него што уђемо у детаље, покушаћемо да се сложимо око дефиниција и подсетимо читаоца да се у уском терминолошком смислу валенција елемента (у овом случају гвожђа) обично разуме као способност његових атома да формирају одређени број ковалентних веза са другим елементима.

Будући да израз „ковалентна веза“ подразумева значајну снагу ове везе, у случају накнадног разматрања класа једињења као „чистих“ гвоздених соли, дискусија ће тачније користити изразе „оксидационо стање“ или „набој“, док координација и сложена једињења Ако је могуће, ситуацију треба у потпуности искључити из разматрања - у противном, било би бескорисно расправљати се о „правој валенцији“ и како тачно треба да се размотри у њима..

Ситуација са гвожђем је већ занимљива јер је у неким случајевима немогуће јасно разликовати једињења дво- (ИИ) и три- (ИИИ) валентног гвожђа: на пример, постоји гвожђе-оксид (ИИ) - црни, који је у природи познат као минерални вустите (то гвожђе оксид); гвожђе оксид (ИИИ) - црвено-смеђи хематитни минерал (ака гвожђе-оксид); и на крају, гвожђе-оксид (ИИ, ИИИ) - феромагнетни црни минерални магнетит (такође познат као гвожђе-оксид-оксид) - за разлику од прва два, он не само да има веома снажна магнетна својства, већ има и значајну електричну проводљивост, - за које су од ње направљене посебне електроде за бројне специфичне случајеве. У општем случају, гвожђе формира две одвојене серије једињења за сваку валенцију, а пре свега, соли са широким распоном киселина (укључујући органске).

Са практичне тачке гледишта, много је занимљивије да у ионима гвожђа (ИИ) и (ИИИ), велика разлика у електрохемијским потенцијалима после трансформације из једног оксидационог стања у друго (према Лурие-овом референцу познатом сваком хемичару за нормалне услове, његова вредност је дефинисана као ~ 0,77 волти) - што значи да у већини случајева једињења гвожђа (ИИ) могу да делују као редукциона средства, оксидирајући до гвожђе (ИИИ) и једињење гвожђа (ИИИ) - делују као оксиданти, редукујући до гвожђа (ИИ).

Два једноставна примера домаћинства за илустрацију

У продавници баштенских потрепштина можете пронаћи пластичне затворене кесе са плаво-зеленим кристалним хидратом гвожђевог сулфата (ИИ), који се такође називају „гвозден сулфат“ и који се често користе као фунгицид - али ако направите рупу у кеси за потпуно бесплатан приступ ваздуху, потребно је буквално неколико дана формира прљаву црвенкасто-смеђу мрљу од базног жељезног (ИИИ) сулфата услед оксидације ваздухом.

Скоро сваки хобиста зна да за прототипирање штампаних плочица код куће можете користити гвожђе (ИИИ) хлорид, топло решење које буквално „поједе“ незаштићену бакарну фолију на празној плочи у само неколико минута - иако је у нормалним условима бакар врло, врло стабилан!

Овде ће бити занимљиво напоменути да протеин хемоглобин који садржи гвожђе садржан у нашој крви садржи гвожђе (ИИ), али његова способност да реверзибилно веже кисеоник и преноси га кроз телесна ткива са поменутим прелазом валенције гвожђа (ИИ) у (ИИИ) и обрнуто грешка није повезана ни на који начин - иако постоје знатижељне теорије које приказују потенцијалне механизме настанка "неорганског протоживота" на древној Земљи управо због релативно лагане реверзибилности прелаза гвожђа (ИИ) / (ИИИ).

Дакле, сумирамо: са становишта валенције (ИИ) / (ИИИ), гвожђе лако формира три класе једињења:

  1. Тамо где је двовалентно - и таква једињења су најчешће прилично јака редукциона средства..
  2. Тамо где је тровалентно - и таква једињења обично могу да делују као блага оксидациона средства.
  3. Тамо где је истовремено смештено у том и другом стању - понашање таквих једињења може бити веома различито у зависности од услова (укључујући реакцију пропорционалности).