Гол ялгаа – Төмөр ба Феррик
Төмөр бол дэлхий дээрх хамгийн элбэг металл элементүүдийн нэг бөгөөд төмөр (Fe2+) ба феррик (Fe2+) Эдгээр нь төмрийн элементийн исэлдэлтийн хоёр хэлбэр бөгөөд тэдгээрийн электрон тохиргоонд тулгуурлан ялгаатай байдаг. Төмөр нь +2 исэлдэлтийн төлөвтэй, төмрийн хувьд +3 исэлдэлтийн төлөвтэй байна. Өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь нэг эцэг эхийн хоёр тогтвортой ион юм. Эдгээр хоёр ионы гол ялгаа нь тэдний электрон тохиргоо юм. Төмрийн ион нь төмрийн атомаас 2d-электроныг арилгах замаар үүсдэг бол төмрийн ион нь төмрийн атомаас 3d-электронуудыг устгах замаар үүсдэг. Энэ нь янз бүрийн химийн шинж чанар, хүчиллэг байдлын ялгаа, урвалын соронзон шинж чанар, химийн цогцолбор, уусмал дахь өөр өөр өнгө өгдөг.
Төмөр гэж юу вэ?
Төмрийн төмөр нь +2 исэлдэлтийн төлөвтэй; Төвийг сахисан төмрийн атомаас 3s-бүрхэвчтэй хоёр электроныг салгаснаар үүссэн. Төмрийн төмөр үүсэхэд 3d-электронууд ижил хэвээр байгаа бөгөөд үүссэн ион нь бүх зургаан d-электронтой байдаг. Төмрийн ион нь парамагнит шинж чанартай, учир нь энэ нь хамгийн гадна талын бүрхүүлд хосгүй электронуудтай байдаг. Хэдийгээр энэ нь тэгш тооны d-электронтой боловч таван d-орбиталь руу ороход зарим электронууд ион дотор хосгүй үлддэг. Гэхдээ бусад лигандуудтай холбогдох үед энэ шинж чанарыг өөрчилж болно. Төмрийн ионууд нь төмрийн ионуудаас харьцангуй суурь юм.
Феррик гэж юу вэ?
Төмрийн төмөр нь +3 исэлдэлтийн төлөвтэй; төвийг сахисан төмрийн атомаас хоёр 3s бүрхүүлийн электрон, нэг d-электроныг салгаснаар үүссэн. Төмрийн төмрийн гаднах бүрхүүлд 5d-электрон байдаг бөгөөд хагас дүүрсэн орбиталуудын нэмэлт тогтвортой байдлын улмаас энэхүү электрон тохиргоо нь харьцангуй тогтвортой байдаг. Төмрийн ионууд нь төмрийн ионуудтай харьцуулахад илүү хүчиллэг байдаг. Төмрийн ионууд зарим урвалд исэлдүүлэгч бодис болж чаддаг. Жишээлбэл, хэрэв иод бол иодидын ионыг исэлдүүлэн хар хүрэн уусмал болгож чадна.
2Fe3+(aq) + 2I–(aq) → 2Fe2+(aq) + I2(aq/s)
Төмрийн болон феррикийн ялгаа нь юу вэ?
Төмөр ба Төмөрийн шинж чанар:
Электроны тохиргоо:
Төмрийн электрон тохиргоо нь;
1сек2, 2сек2, 2х6, 3сек 2, 3p6, 4s2, 3d6
Төмөр:
Төмрийн атомаас хоёр электроныг (хоёр 3s электрон) салгаснаар төмрийн төмөр үүсдэг. Төмөр нь d бүрхүүлд зургаан электронтой.
Fe → Fe2+ + 2e
Энэ нь 1s2, 2s2, 2p6 электрон тохиргоотой. 3с2, 3p6, 3d6.
Феррик:
Төмрөөс гурван электроныг (хоёр 3s электрон, нэг d-электрон) салгаснаар төмрийн төмөр үүсдэг. Төмрийн төмөр нь d бүрхүүлд таван электронтой. Энэ нь d-орбитал дахь хагас дүүрсэн төлөв бөгөөд харьцангуй тогтвортой гэж тооцогддог. Тиймээс төмрийн ионууд нь төмрийн ионуудаас харьцангуй тогтвортой байдаг.
Fe → Fe3+ + 3e
Энэ нь 1s2, 2s2, 2p6 электрон тохиргоотой. 3с2, 3х6, 3d5.
Усан дахь уусах чадвар:
Төмөр:
Усанд төмрийн ион агуулагдах үед тунгалаг, өнгөгүй уусмал өгдөг. Учир нь төмрийн төмөр нь усанд бүрэн уусдаг. Байгалийн усны аргаар Fe2+ бага хэмжээгээр агуулагддаг.
Феррик:
Усанд төмрийн (Fe3+) ионууд агуулагдах үед үүнийг тодорхой тодорхойлох боломжтой. Учир нь энэ нь усанд өвөрмөц амттай өнгөлөг ордуудыг үүсгэдэг. Төмрийн ионууд усанд уусдаггүй тул эдгээр хурдас үүсдэг. Төмрийн ионыг усанд уусгах нь маш тааламжгүй байдаг; хүмүүс төмрийн ион агуулсан ус хэрэглэж болохгүй.
Устай нийлмэл формац:
Төмөр:
Төмрийн ион нь усны зургаан молекултай цогцолбор үүсгэдэг; үүнийг hexaaquairon(II) ион гэж нэрлэдэг [Fe(H2O)6]2+ (aq). Энэ нь цайвар ногоон өнгөтэй.
Феррик:
Төмрийн ион нь усны зургаан молекултай цогцолбор үүсгэдэг; үүнийг hexaaquairon(III) ион гэж нэрлэдэг [Fe(H2O)6]3+ (aq). Энэ нь цайвар ягаан өнгөтэй.
Гэхдээ бид ихэвчлэн усанд бүдэг шар өнгийг хардаг; Энэ нь протоныг ус руу шилжүүлэх өөр нэг гидрокомплекс үүссэнтэй холбоотой.
Зургийн зөвшөөрөл: 1. “Төмрийн(II) исэл” [Нийтийн өмч] Commons-ээр дамжуулан 2. “Төмрийн(III)-оксидын дээж” Бенжа-bmm27 – Өөрийн бүтээл. [Нийтийн домэйн] Commons-р
