Rozdíl mezi Ferrous a Ferric

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 13:34

Klíčový rozdíl – Ferrous vs. Ferric

Železo je jedním z nejrozšířenějších kovových prvků na Zemi a železné (Fe²⁺) a železo (Fe^{2+) jsou dvě oxidační formy prvku železa, mezi kterými existuje rozdíl na základě jejich elektronové konfigurace. Železné mají oxidační stav +2 a železité mají oxidační stav +3. Jinými slovy, jsou to dva stabilní ionty z jednoho rodičovského prvku. Klíčovým rozdílem mezi těmito dvěma ionty je jejich elektronová konfigurace. Železný iont se tvoří odstraněním 2d-elektronů z atomu železa, zatímco železitý iont vzniká odstraněním 3d-elektronů z atomu železa. To dává různé chemické vlastnosti, rozdíly v kyselosti, reaktivitě magnetické vlastnosti a různé barvy v chemických komplexech a roztocích.}

Co je železný?

Železo má oxidační stav +2; vzniká odstraněním dvou 3s-slupkových elektronů z neutrálního atomu železa. Při tvorbě železitého železa zůstávají 3d-elektrony stejné, výsledný iont má všech šest d-elektronů. Železný iont je paramagnetický, protože má v nejvzdálenějším obalu nepárové elektrony. I když má sudý počet d-elektronů, když se zaplní do pěti d-orbitalů, některé elektrony zůstanou v iontu nepárové. Ale když se váže s jinými ligandy, lze tuto vlastnost změnit. Železné ionty jsou relativně zásaditější než železité ionty.

Co je Ferric?

Železité železo má oxidační stav +3; vzniká odstraněním dvou 3s-slupkových elektronů a jednoho d-elektronu z neutrálního atomu železa. Železné železo má ve vnějším plášti 5d-elektrony a tato elektronová konfigurace je relativně stabilní díky mimořádné stabilitě z polozaplněných orbitalů. Železné ionty jsou kyselejší ve srovnání s železnatými ionty. Železné ionty mohou v některých reakcích působit jako oxidační činidlo. Například může oxidovat jodidové ionty na tmavě hnědý roztok, pokud je jód.

2Fe³⁺_(aq) + 2I^–_(aq) → 2Fe²⁺_(aq) + I_2(aq/s)

Jaký je rozdíl mezi Ferrous a Ferric?

Charakteristika železa a železa:

Konfigurace elektronu:

Elektronová konfigurace železa je;

1s², 2s², 2p⁶, 3s ², 3p⁶, 4s², 3d⁶

Železné:

Železo vzniká odstraněním dvou elektronů (dva 3s elektrony) z atomu železa. Železné železo má v d-skořápce šest elektronů.

Fe → Fe^{2+ + 2e}

Má elektronovou konfiguraci 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 3d^6.

Ferric:

Železoželezo vzniká odstraněním tří elektronů (dva 3s elektrony a jednoho d-elektronu) ze železa. Železné železo má v d-slupce pět elektronů. Toto je napůl zaplněný stav v d-orbitalech, který je považován za relativně stabilní. Proto jsou železité ionty relativně stabilní než železnaté ionty.

Fe → Fe^{3+ + 3e}

Má elektronovou konfiguraci 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 3d^5.

Rozpustnost ve vodě:

Železné:

Pokud jsou ve vodě přítomny železnaté ionty, poskytuje čirý bezbarvý roztok. Protože železná železa jsou zcela rozpustná ve vodě. V přírodních vodních cestách je malé množství Fe^2+.

Ferric:

To lze jasně identifikovat, pokud jsou ve vodě přítomny železité (Fe^{3+) ionty. Protože vytváří barevné usazeniny s charakteristickou chutí vody. Tyto sedimenty se tvoří, protože železité ionty jsou nerozpustné ve vodě. Je to docela nepříjemné, když jsou železité ionty rozpuštěné ve vodě; lidé nemohou používat vodu obsahující železité ionty.}

Komplexní tvorba s vodou:

Železné:

Železný iont tvoří komplex se šesti molekulami vody; nazývá se hexaaquairon(II) iont [Fe(H₂O)₆]²⁺ _{(aq). Má světle zelenou barvu.}

Ferric:

Iont železa tvoří komplex se šesti molekulami vody; nazývá se hexaaquairon(III) iont [Fe(H₂O)₆]³⁺ _{(aq). Má světle fialovou barvu.}

Ale obvykle vidíme ve vodě matně žlutou barvu; je to způsobeno tvorbou dalšího hydrokomplexu, který přenáší protony do vody.

Svolení obrázku: 1. “Iron(II) oxide” [Public Domain] přes Commons 2. “Iron(III)-oxide-sample” od Benjah-bmm27 – Vlastní práce. [Public Domain] přes Commons