Разница между железом и железом

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - железо и железо

Железо - один из самых распространенных металлических элементов на Земле, а железо (Fe ²⁺) и железо (Fe ²⁺) - две формы окисления элементарного железа, между которыми существует разница, основанная на их электронной конфигурации. Железо имеет степень окисления +2., а трехвалентное железо имеет степень окисления +3. Другими словами, это два стабильных иона от одного родительского элемента. Ключевое различие между этими двумя ионами - их электронная конфигурация. Ион двухвалентного железа образуется, удаляя 2d-электроны из атома железа, тогда как ион трехвалентного железа образуется путем удаления 3d-электронов из атома железа. Это дает разные химические свойства, различия в кислотности, магнитных свойствах реакционной способности и разные цвета в химических комплексах и растворах.

Что такое железо?

Двухвалентное железо имеет степень окисления +2; образована удалением двух электронов 3s-оболочки из нейтрального атома железа. При образовании двухвалентного железа 3d-электроны остаются прежними, образовавшийся ион имеет все шесть d-электронов. Ион двухвалентного железа парамагнитен, потому что у него есть неспаренные электроны во внешней оболочке. Хотя он имеет четное количество d-электронов, когда они заполняют пять d-орбиталей, некоторые электроны остаются неспаренными в ионе. Но когда он связывается с другими лигандами, это свойство можно изменить. Ионы двухвалентного железа относительно более основные, чем ионы трехвалентного железа.

Что такое феррик?

Трехвалентное железо имеет степень окисления +3; образована удалением двух электронов 3s-оболочки и одного d-электрона из нейтрального атома железа. Трехвалентное железо имеет 5d-электроны на внешней оболочке, и эта электронная конфигурация относительно стабильна из-за дополнительной стабильности от наполовину заполненных орбиталей. Ионы трехвалентного железа более кислые по сравнению с ионами двухвалентного железа. Ионы трехвалентного железа могут действовать как окислитель в некоторых реакциях. Например, он может окислять йодид-ионы до темно-коричневого раствора йода.

2Fe ³⁺ _(водн.) + 2I ^- _(водн.) → 2Fe ²⁺ _(водн.) + I _{2 (водн. / С)}

В чем разница между железом и железом?

Характеристики железа и железа:

Электронная конфигурация:

Электронная конфигурация железа:

1с ², 2с ², 2п ⁶, 3с ², 3п ⁶, 4с ², 3д ⁶

Железо:

Двухвалентное железо образуется при удалении двух электронов (двух 3s-электронов) из атома железа. Двухвалентное железо имеет шесть электронов в d-оболочке.

Fe → Fe ²⁺ + 2e

Он имеет электронную конфигурацию 1s ², 2s ², 2p ⁶, 3s ², 3p ⁶, 3d ⁶.

Феррик:

Трехвалентное железо образуется при удалении трех электронов (двух 3s-электронов и одного d-электрона) из железа. Трехвалентное железо имеет пять электронов в d-оболочке. Это полузаполненное состояние на d-орбиталях, которое считается относительно стабильным. Следовательно, ионы трехвалентного железа относительно стабильны, чем ионы двухвалентного железа.

Fe → Fe ³⁺ + 3e

Он имеет электронную конфигурацию 1s ², 2s ², 2p ⁶, 3s ², 3p ⁶, 3d ⁵.

Растворимость в воде:

Железо:

Когда ионы двухвалентного железа присутствуют в воде, образуется прозрачный бесцветный раствор. Потому что железное железо полностью растворяется в воде. В природных водных путях присутствует небольшое количество Fe ²⁺.

Феррик:

Его можно четко идентифицировать, если в воде присутствуют ионы трехвалентного железа (Fe ³⁺). Потому что он производит красочные отложения с характерным для воды вкусом. Эти отложения образуются, поскольку ионы трехвалентного железа нерастворимы в воде. Это довольно неприятно, когда ионы трехвалентного железа растворены в воде; люди не могут использовать воду, содержащую ионы трехвалентного железа.

Комплексное образование с водой:

Железо:

Ион железа образует комплекс с шестью молекулами воды; он называется ионом гексаакваирона (II) [Fe (H ₂ O) ₆] ²⁺ _(водн.). Он бледно-зеленого цвета.

Феррик:

Ион трехвалентного железа образует комплекс с шестью молекулами воды; он называется ионом гексаакваирона (III) [Fe (H ₂ O) ₆] ³⁺ _(водн.). Цвет бледно-фиолетовый.

Но мы обычно видим в воде тускло-желтый цвет; это связано с образованием другого гидрокомплекса, переносящего протоны в воду.

Изображение предоставлено: 1. «Оксид железа (II)» [общественное достояние] через Commons 2. «Образец оксида железа (III)», автор Benjah-bmm27 - собственная работа. [Public Domain] через Commons