Kuidas kahevalentne raud erineb kolmevalentsest raudast?

Enne üksikasjadesse sisenemist püüame kokku leppida mõistetes ja tuletada lugejale meelde, et kitsas terminoloogilises mõttes tähendab elementi (antud juhul raua) valents tavaliselt selle aatomite võimet moodustada teatud arv kovalentseid sidemeid teiste elementidega.

Kuna mõiste "kovalentne side" tähendab selle sideme olulist tugevust, siis kui selliseid ühendite klasse hiljem "puhta" raudsoolana kaalutakse, siis on mõttekas kasutada aruteludes termineid "oksüdatsiooniaste" või "laeng", samas kui koordineerimine ja komplekssed ühendid Võimaluse korral tuleks stsenaarium täielikult arvestamata jätta - vastasel juhul oleks mõttetu väita, mida täpselt „tõeline valents” on ja kuidas täpselt neid tuleks kaaluda.

Raua olukord on huvitav asjaolu tõttu, et mõnel juhul on võimatu selgelt eristada kahe- (II) ja kolme (III) valentsi raua ühendeid: näiteks on raudoksiid (II) - must, mis on oma olemuselt tuntud kui wustite mineraal raudoksiid); raudoksiid (III) - hematiidi mineraalne punakaspruun värv (tuntud ka kui raudoksiid); ja lõpuks raudoksiid (II, III) - ferromagnetiline must mineraalmagnetiit (tuntud ka kui raudoksiid) - erinevalt esimestest kahest, ei ole see mitte ainult väga võimsate magnetiliste omadustega, vaid omab ka olulist elektrijuhtivust, - millised erilised elektroodid on tehtud mitmete konkreetsete juhtumite puhul. Üldjuhul moodustab raud iga valentsi jaoks kaks eraldi ühendite seeriat ja ennekõike mitmesuguste hapetega (sealhulgas orgaaniliste) soolad.

Praktilisest vaatenurgast on palju huvitavam, et raua (II) ja (III) ioonidel on suur erinevus elektrokeemilises potentsiaalses olekus ümberkujundamisel ühest oksüdatsiooniastmest teisele (vastavalt Lurie tugiraamatule normaalsetes tingimustes on selle väärtus ~ 0, 77 volti) - ja see tähendab, et enamikul juhtudel võivad raua (II) ühendid toimida redutseerijatena, samal ajal oksüdeerudes end raua (III) ja raud (III) ühendid toimivad oksüdeerijatena, redutseerides rauaks (II).

Illustreerivad kaks lihtsat leibkonna näidet.

Aiakaupade kaupluses leidub sinise rohelise raudsulfaadi (II) sulfaadiga plastikust suletud kotte, mida nimetatakse ka „raudsulfaatiks” ja mida kasutatakse sageli fungitsiidina, kuid kui te teete pakendisse auku vaba õhu jaoks, siis paar päeva ümber See moodustab hapniku õhu oksüdeerumise tõttu määrdunud raud (III) sulfaadi määrdunud punakaspruuni värvi.

Praktiliselt iga raadioamatöör teab, et raua (III) kloriidi saab kasutada trükkplaatide prototüüpimiseks kodus, soe lahendus, mille vaid mõne minuti pärast sööb plaadil tühja kaitsmata vaskfooliumi - kuigi normaalsetes tingimustes on vask väga, väga stabiilne!

Siinkohal on huvitav märkida, et meie veres sisalduv hemoglobiiniraud sisaldav valk sisaldab rauda (II), kuid selle võimet siduda hapnikku pöörduvalt ja transportida organismi kudedes ülalmainitud raua (II) valentsi (III) üleminekusse ja vastupidi Mingil moel pole mingit pettust - kuigi on uudishimulikke teooriaid, mis näitavad võimalikke mehhanisme „anorgaanilise proto-elu” genereerimiseks iidse Maa peal just tänu raua (II) / (III) ülemineku suhteliselt lihtsale pöörduvusele.

Kokkuvõtvalt öeldes: valents (II) / (III), moodustab raua lihtsalt kolme ühendite klassi:

  1. Kui see on kahevalentne - ja sellised ühendid on sageli üsna tugevad redutseerijad.
  2. Kui see on kolmevalentne - ja sellised ühendid võivad tavaliselt toimida mõõdukate oksüdeerijatena.
  3. Kui see on samal ajal ja tegelikult ja mõnes teises riigis, võib selliste ühendite käitumine sõltuvalt tingimustest (kaasa arvatud proportsionaalsuse reaktsioon) olla üsna erinev.

Soovitatav

Kuidas erineb šampanja vahuveinist?
2019
Milline mängu versioon on parem tsivilisatsioon 5 või 6: võrdlus ja funktsioonid
2019
Mis on parem kui Actovegin või Piracetam ja kuidas need erinevad?
2019