Pred ponorením do detailov sa pokúsime dohodnúť definície a pripomenúť čitateľovi, že v užšom terminologickom zmysle sa valencia prvku (v tomto prípade železo) obvykle chápe ako schopnosť jeho atómov tvoriť určitý počet kovalentných väzieb s inými prvkami..
Pretože výraz „kovalentná väzba“ znamená podstatnú silu tejto väzby, v prípade následného zváženia takých tried zlúčenín ako „čistých“ solí železa bude diskusia presnejšie používať výrazy „oxidačný stav“ alebo „náboj“, zatiaľ čo koordinačné a komplexné zlúčeniny Pokiaľ je to možné, situácia by sa mala úplne vylúčiť - inak by bolo zbytočné hádať o tom, ktorá „skutočná valencia“ a ako by sa v nich malo presne uvažovať..
Situácia so železom je už zaujímavá, pretože v niektorých prípadoch nie je možné jasne rozlíšiť medzi zlúčeninami dvojmocného a trojmocného valenčného železa: napríklad existuje oxid železitý (II) - čierny, v prírode známy ako minerálny wustit (je to oxid železa); oxid železitý (III) - červeno-hnedý hematitový minerál (známy ako oxid železa); a nakoniec oxid železitý (II, III) - feromagnetický čierny minerálny magnetit (známy aj ako oxid železitý) - na rozdiel od prvých dvoch má nielen veľmi silné magnetické vlastnosti, ale má aj významnú elektrickú vodivosť, - pre ktoré sú vyrobené špeciálne elektródy pre celý rad špecifických prípadov. Všeobecne platí, že železo tvorí dve oddelené série zlúčenín pre každú valenčnú skupinu a predovšetkým soli so širokou škálou kyselín (vrátane organických)..
Z praktického hľadiska je oveľa zaujímavejšie, že v iónoch železa (II) a (III) veľký rozdiel v elektrochemickom potenciáli po transformácii z jedného oxidačného stavu do druhého (podľa referenčnej knihy Lurieho, ktorá je bežnému chemikovi známa, je jej hodnota definovaná ako ~ 0,77 voltov) - čo znamená, že vo väčšine prípadov môžu zlúčeniny železa (II) pôsobiť ako redukčné činidlá a oxidovať sa na zlúčeniny železa (III) a zlúčeniny železa (III) - pôsobia ako oxidačné činidlá, redukujú sa na železo (II).Dva jednoduché príklady domácnosti na ilustráciu
V obchode so záhradnými potrebami nájdete plastové zapečatené vrecká s modro-zeleným kryštalickým hydrátom síranu železnatého (II), ktoré sa tiež nazýva „síran železa“ a často sa používa ako fungicíd - ak však v sáčku vytvoríte dieru pre úplne voľný prístup k vzduchu, trvá to doslova pár dní vďaka oxidácii vzduchom vytvára špinavé červenohnedé škvrny zásaditého síranu železnatého.
Takmer každý odborník vie, že na výrobu prototypov dosiek s plošnými spojmi doma môžete použiť chlorid železitý (III), ktorého teplé riešenie doslova „zje“ nechránenú medenú fóliu na doske prázdne za pár minút - hoci za normálnych podmienok je meď veľmi, veľmi stabilná!
Bude zaujímavé poznamenať, že proteín obsahujúci hemoglobín obsahujúci železo obsiahnutý v našej krvi obsahuje železo (II), avšak jeho schopnosť reverzibilne viazať kyslík a prenášať ho cez telesné tkanivá s vyššie uvedeným prechodom valencie železa (II) na (III) a naopak. chyba nie je nijakým spôsobom spojená - hoci existujú zvláštne teórie, ktoré ukazujú potenciálne mechanizmy pôvodu „anorganického proto-života“ na starej Zemi práve vďaka relatívne ľahkej reverzibilite prechodu železa (II) / (III).
Zhrnieme teda: z hľadiska valencie (II) / (III) železo ľahko tvorí tri triedy zlúčenín:
- Ak je to dvojmocné - a takéto zlúčeniny sú najčastejšie celkom silné redukčné činidlá..
- Ak je trojmocný - a takéto zlúčeniny môžu zvyčajne pôsobiť ako mierne oxidačné činidlá.
- Ak sa súčasne nachádza v tomto a v inom stave - správanie týchto zlúčenín sa môže veľmi líšiť v závislosti od podmienok (vrátane reakcie proporcionality)..
