¿En qué se diferencia el hierro bivalente del hierro trivalente?

Antes de entrar en detalles, trataremos de acordar las definiciones y recordaremos al lector que en el sentido terminológico estricto, la valencia de un elemento (en este caso, hierro) se entiende generalmente como la capacidad de sus átomos para formar un cierto número de enlaces covalentes con otros elementos.

Dado que el término "enlace covalente" implica la fuerza sustancial de este enlace, en el caso de una consideración posterior de clases de compuestos como sales de hierro "puras", será más apropiado utilizar los términos "estado de oxidación" o "carga" en la discusión, y la coordinación y complejidad. En la medida de lo posible, los compuestos en esta situación deben excluirse de la consideración en general; de lo contrario, sería inútil discutir sobre qué es exactamente la "valencia verdadera" y cómo deben considerarse.

La situación con el hierro es interesante por el hecho de que en algunos casos es imposible distinguir claramente entre los compuestos de dos (II) y tres (III) hierro de valencia: por ejemplo, hay óxido de hierro (II) - negro, conocido en la naturaleza como mineral de wustita. (es óxido ferroso); óxido de hierro (III): hematita mineral de color marrón rojizo (también conocido como óxido de hierro); y, finalmente, el óxido de hierro (II, III) - magnetita mineral negro ferromagnético (también conocido como óxido ferroso) - a diferencia de los dos primeros, no solo tiene propiedades magnéticas muy potentes, sino que también tiene una conductividad eléctrica significativa. - ¿Qué hace que los electrodos especiales salgan de él para una serie de específicos?casos En el caso general, el hierro forma dos series separadas de compuestos para cada valencia y, sobre todo, sales con una amplia variedad de ácidos (incluidos los orgánicos).

Desde el punto de vista práctico, es mucho más interesante que los iones de hierro (II) y (III) tenganuna gran diferencia en el potencial electroquímicoal transformarse de un estado de oxidación a otro (según el libro de referencia Lurie, familiar para cualquier químico) para condiciones normales, su valor se define como ~ 0,77 voltios), y esto significa que en la mayoría de los casos los compuestos de hierro (II) pueden actuar como agentes reductores, mientras que se oxidan a hierro (III), y los compuestos de hierro (III) pueden actuar como agentes oxidantes , recuperándose al hierro (II).

Dos ejemplos sencillos de casa para ilustrar

En la tienda de suministros para el jardín, puede encontrar bolsas selladas de plástico con hidrato de sulfato férrico azul-verde (II), también llamado "sulfato de hierro" y que a menudo se usa como fungicida, pero si hace un agujero en la bolsa para obtener aire completamente libre, simplemente alrededor de un par de días se forma una mancha sucia de color marrón rojizo de sulfato básico de hierro (III) debido a la oxidación del aire con oxígeno.

Prácticamente todos los radioaficionados saben que el cloruro de hierro (III) se puede usar para la creación de prototipos de circuitos impresos en el hogar, una solución cálida de la cual "se come" la lámina de cobre desprotegida en piezas de cartón en minutos, aunque en condiciones normales, ¡el cobre es muy, muy estable!

Aquí de pasadaSerá interesante observar que la hemoglobina, que contiene hierro, en nuestra sangre tiene hierro (II), pero su capacidad para unirse de manera reversible al oxígeno y transportarlo a través de los tejidos del cuerpo con la transición de valencia de hierro (II) (III) mencionada anteriormente y viceversa. conectado de ninguna manera, aunque existen teorías curiosas que muestran los mecanismos potenciales para la generación de "proto-vida inorgánica" en la Tierra antigua precisamente debido a la reversibilidad relativamente fácil de la transición de hierro (II) /(III).

Entonces, resumimos: en términos de valencia (II) /(III) el hierro forma fácilmente tres clases de compuestos:

  1. Donde es bivalente, y tales compuestos son a menudo agentes reductores bastante fuertes.
  2. Donde es trivalente, y tales compuestos generalmente pueden actuar como oxidantes moderados.
  3. Donde está al mismo tiempo y de hecho, y en otro estado, el comportamiento de tales compuestos puede ser bastante diferente dependiendo de las condiciones (incluida la reacción de proproporción).