Plik wodorotlenek żelaza (II), zwany także wodorotlenkiem żelazawym, jest związkiem nieorganicznym o wzorze chemicznym Fe (OH)dwa. Jeśli twoja czystość jest wysoka, twoje ciało stałe składa się tylko z jonów Fedwa+ i OH- w stosunku 2: 1; może jednak zawierać cząsteczki wody i różne rodzaje jonów, zmieniając położenie.
Reprezentuje „zredukowaną” formę słynnej rdzy, czerwonawą powierzchnię złożoną z jonów Fe.3+; podczas gdy w zielonkawej rdzy przeważa Fedwa+, obok OH- i inne ilości anionów: CO3dwa-, południowy zachód4dwa-, NIE3- i halogenki (F.-, Cl-,… ), na przykład. W rezultacie, chociaż podstawą tej zielonej rdzy jest Fe (OH)dwa, polega na tym, że otrzymuje się różne ciała stałe.
W życiu codziennym ten wodorotlenek można zobaczyć w zwykłych miejscach. Na przykład łódź na powyższym zdjęciu ma swoją powierzchnię pokrytą zieloną rdzą (nie patyną). Jest wiara (OH)dwa, ale towarzyszą im liczne jony z fal morskich.
Z chemicznego punktu widzenia właściwości i zastosowania tego materiału zależą od kationu Fe.dwa+ i jego tendencja do utleniania się, aby stać się Fe3+. Jest to środek redukujący, który w warunkach zasadowych szybko reaguje z tlenem. Dlatego musi być używany w atmosferze obojętnej i roztworach kwaśnych..
Indeks artykułów
Biorąc pod uwagę tylko Fe (OH)dwa czysty, zawiera tylko jony Fedwa+ i OH-.
Teoretycznie interakcje między nimi muszą mieć charakter jonowy; każdy kation Fedwa+ przyciąga dwa aniony OH-, których bezkierunkowe przyciąganie kończy się ustanowieniem strukturalnego i powtarzalnego porządku definiującego kryształ; co z kolei powoduje powstawanie zielonego pyłu rdzy.
Problem polega na tym, że między obydwoma jonami występuje pewien charakter kowalencyjny, a zatem nie można zignorować jonowego wiązania Fe-OH. Biorąc pod uwagę częściowo jonowe wiązanie Fe-OH, można zrozumieć, że są one pogrupowane w rodzaj warstwy polimerowej.
Strukturę czystego wodorotlenku żelazawego pokazano powyżej za pomocą modelu kulkowego. Kationy Fedwa+ są reprezentowane przez jasnozielone kule, podczas gdy aniony OH- przez czerwone i białe kule. Zwróć uwagę, jak wyrównują się jony Fedwa+ dzięki oddziaływaniom (jonowo-kowalencyjnym) z OH-.
Dlaczego ta struktura nazywana jest podwójnymi warstwami wodorotlenkowymi? Sam obraz daje odpowiedź: istnieją dwa rzędy lub warstwy OH- dla każdego z wiarydwa+; to znaczy, zachowany jest stosunek Fe (OH) 2: 1dwa wspomniany na początku.
Jednostki strukturalne dla Fe (OH)dwa są wtedy te kanapki, w których są warstwy OH- przychodzili reprezentować bochenki; chleby naładowane ujemnie, które z tego powodu nie zestalają się prawidłowo, aby zdefiniować uderzający brązowy kryształ.
Ale z drugiej strony atomy H również ustawiają się w jednej linii i przyćmiewają się nawzajem. Pamiętając o pojęciu biegunowości i elektroujemności, te wodory mają niewielki dodatni ładunek cząstkowy, δ +; który, choć słaby, może mieć strefę dodatnią, w której znajdują się inne aniony lub cząsteczki.
Kiedy Fe (OH)dwa rozpuszcza się w wodzie, jego cząsteczki koordynują się z metalowym centrum Fedwa+ tworząc złożony wodny: [Fe (HdwaLUB)4(O)dwa]. Ten kompleks ma geometrię oktaedryczną, ponieważ ma sześć ligandów: cztery cząsteczki wody i dwie cząsteczki OH.-. Jednak w przypadku uwodnionego wodorotlenku żelazawego obraz jest nieco inny..
W hydracie o hipotetycznym wzorze Fe (OH)dwaNHdwaLub cząsteczki wody są umieszczone dokładnie między dwiema warstwami wodorotlenku; to znaczy, oddziałują poprzez siły dipolowo-jonowe z wodorami lub białymi kulkami. To tak, jakby złapano dwie kanapki OHFeOH i wrzucono wodę, aby je pogrupować: OHFeOH (HdwaO) OHFeOH.
Cząsteczki wody są bardzo dynamiczne, uniemożliwiając cząsteczkom hydratu przybieranie znacznych rozmiarów, a tym samym tworzą koloidalne lub galaretowate ciało stałe..
W hydratach warstwy wodorotlenkowe mają rozproszone cząsteczki wody; jednakże mogą mieć inne aniony (już wspomniane), powodujące różnorodne zielone rdzy. Podobnie mogą nawet „uwięzić” cząsteczki tak duże jak DNA lub leki.
Obecne mogą być nie tylko jony Fedwa+, ale także wiara3+, produkt wewnętrznego utleniania wywołanego interkalowanym tlenem. Można by wyraźnie zauważyć, że zielona rdza (lub tlenek) zaczyna zmieniać kolor na czerwonawy wraz ze wzrostem stężenia Fe.3+.
Fe (OH) pokazane powyżejdwa wytrącono w probówce. Będąc w obfitej wodzie, złożona woda powinna dominować nad wspomnianą strukturą. Zauważ, że powierzchnia ma pomarańczowy kolor, produkt utleniania Fedwa+ do wiary3+ przez tlen w powietrzu; to znaczy ten wodorotlenek jest środkiem redukującym:
Wiaradwa+ <=> Wiara3+ + i-
Fizyczny wygląd tego związku w stanie czystym przypomina brązową substancję stałą:
Który, w zależności od poziomu wilgotności, może wyglądać jak galaretowata zielona substancja stała. Jest całkowicie nierozpuszczalny w wodzie (K.sp= 8 10-16 i rozpuszczalność = 0,72 g / 100 ml w 25 ° C), ma masę molową 89,86 g / mol i gęstość 3,4 g / ml.
Dla tego związku nie podano temperatur wrzenia ani topnienia; prawdopodobnie ze względu na to, że przed źródłem ciepła odwadnia się i przekształca w tlenek żelaza, FeO:
Fe (OH)dwa => FeO + HdwaLUB
Jego moc redukcyjna służy do oznaczania obecności związków nitrowych RNOdwa. Reakcję, dla której uzyskano wynik pozytywny, przedstawia następujące równanie chemiczne:
RNOdwa + 6Fe (OH)dwa + 4HdwaO => RNHdwa + 6Fe (OH)3
Fe (OH)3 wytrąca się jako czerwono-brązowe ciało stałe, co świadczy o obecności grupy nitrowej -NOdwa.
Zmniejszająca moc Fe (OH)dwa był również używany do redukcji anionów SeO3dwa- (selenin) i SeO4dwa- (selenian) do selenu pierwiastkowego, Se. Praktycznie pozwala na usunięcie takich szkodliwych dla zdrowia anionów w postaci nierozpuszczalnego i łatwo wyekstrahowanego ciała stałego selenu.
Jego czysta struktura i zielona rdza są źródłem inspiracji do projektowania nowych materiałów o właściwościach mineralogicznych..
Szacuje się, że ich funkcją jest umożliwienie transportu określonego gatunku między jego warstwami, tak aby można było kontrolować lub ograniczać jego uwalnianie do miejsca aktywnego (gleby, komórki, powierzchnia metaliczna itp.)..
Jeszcze bez komentarzy