Struktura wodorotlenku żelaza (ii) właściwości, zastosowania

On wodorotlenek żelaza (ii), Nazywany również wodorotlenkiem żelaza, jest nieorganicznym związkiem o wzorze chemicznym wiary (OH)₂. Jeśli jego czystość jest wysoka, jego stałe składa się tylko z jonów wiary²⁺ I och^- W związku 2: 1; Jednak cząsteczki wody i różne gatunki jonowe mogą zawierać, zmieniając pozycję.

Reprezentuje „zredukowaną” formę słynnej rdzy, czerwonawej powierzchni złożonej z jonów wiary³⁺; Podczas pobytu w zielonkawej rdzy dominuje wiara²⁺, obok OH^- i kolejna ilość anionów: co₃^2-, południowy zachód₄^2-, NIE₃^- i HaLuros (F^-, Cl^-,… ), Na przykład. Rezultatem, chociaż podstawą tej zielonej rdzy jest wiara (OH)₂, jest to, że uzyskuje się różne ciała stałe.

Zielony tlenek na powierzchni żelaza: materiał źródłowy tego rodzaju wodorotlenku. Źródło: Pixabay.

W życiu codziennym wodorotlenek ten można rozważać w wspólnych miejscach. Na przykład górny statek obrazu ma swoją pokrytą powierzchnię zielonej rdzy (nie patyny). Jest wiara (oh)₂, ale w towarzystwie licznych jonów z fal morza.

Chemicznie właściwości i zastosowania tego materiału zależą od kationu wiary²⁺ i jego tendencji do utleniania się do przekształcania się w wiarę³⁺. Jest to środek redukujący, który szybko reaguje z tlenem w podstawowych warunkach. Dlatego należy go stosować w obojętnej atmosferze i roztworach kwasowych.

[TOC]

Struktura wodorotlenku żelaza (ii)

Spinki do mankietów

Biorąc pod uwagę tylko wiarę (OH)₂ Czysty, nie ma nic więcej jonów wiary²⁺ I och^-.

Interakcje między nimi muszą być teoretycznie natury jonowej; Każda wiara wiary²⁺ przyciąga dwa aniony oh^-, którego nie -kierunkowe atrakcje ustanawiają strukturalny i powtarzalny porządek definiujący kryształ; że z kolei powoduje powstanie zielonego kurzu rdzy.

Może ci służyć: wodorotlenek cynku (Zn (OH) 2)

Problem polega na tym, że istnieje pewien charakter kowalencyjny między obiema jonami, a zatem jonowego łącza Fe-OH nie można zignorować. Biorąc pod uwagę częściowo jonowy łącze Fe-OH, można zrozumieć, że są one pogrupowane w rodzaj warstwy polimerowej.

Podwójne warstwy wodorotlenku

Struktura wiary (OH) 2. Źródło: Smokefoot [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]

Struktura czystego wodorotlenku żelaza z modelem kul i słupków pokazano powyżej. Katory Fe²⁺ Są reprezentowane przez zielone kulki chłodne, podczas gdy OH Aniony^- Dla czerwonych i białych kul. Zwróć uwagę, w jaki sposób jony wiary są wyrównane²⁺ Dzięki interakcjom (joonicowo-warstwowym) z OH^-.

Dlaczego ta struktura to podwójne warstwy wodorotlenków? Sam obraz zawiera odpowiedź: istnieją dwa rzędy lub warstwy OH^- Dla każdej wiary²⁺; to znaczy proporcja 2: 1 wiary (OH) jest utrzymywana₂ wspomniane na początku.

Jednostki strukturalne dla wiary (OH)₂ Są to te kanapki, w których warstwy OH^- Przybyli, by reprezentować bochenki; negatywnie załadowany chleb i dlatego nie naprawia uderzającego brązowego kryształu.

Ale z drugiej strony atomy H również łączą się i przyćmią ze sobą. Pamiętając o pojęciu polaryzacji i elektroungalizacji, hydrogeny mają niewielkie dodatnie obciążenie częściowe, δ+; które, choć słabe, mogą mieć pozytywny obszar, w którym znajdują się inne aniony lub cząsteczki.

Hydraty

Kiedy wiara (oh)₂ Rozpuszcza się w wodzie, a jego cząsteczki koordynują z metalowym centrum wiary²⁺ Tworzyć złożone acu: [wiara (h₂ALBO)₄(OH)₂]. Ten kompleks ma oktaedryczną geometrię do posiadania sześciu ligandów: czterech cząsteczek wody i dwóch OH^-. Jednak w wodorotlenku żelaza panorama jest nieco inny.

Może ci służyć: prawo dotyczące ochrony materii

W hydracie, hipotetyczna wzór Fe (OH)₂· NH₂Lub cząsteczki wody są umieszczone dokładnie między dwiema warstwami wodorotlenku; Oznacza to, że oddziałują one przez siły dipol-jonowe z białymi hydrogenami lub kulami. To tak, jakby złapano dwa mecze OHFEOH, a woda była przeplatana, aby je grupować: Ohfeoh (h (h₂O) OHFEAH.

Cząsteczki wody są bardzo dynamiczne, uniemożliwiając uzyskiwanie cząstek hydratu znaczne rozmiar.

Zielona i czerwona rdza

W hydratach warstwy wodorotlenkowe mają przeplatane cząsteczki wody; Mogą jednak mieć inne aniony (już wspomniane), powodując szeroką gamę zielonych Herrbles. Mogą również „złapać” cząsteczki tak duże jak DNA lub leki.

Jony wiary mogą być obecne nie tylko²⁺, ale także wiara³⁺, produkt wewnętrznego utleniania spowodowany przez przeplatany tlen. Widocznie zaobserwowano, że zielona rdza (tlenek U) zaczyna stać się czerwonawe wraz ze wzrostem stężenia wiary³⁺.

Nieruchomości

Rurka testowa z wodorotlenkiem żelaza w wodzie. Źródło: Chemicalinterest [domena publiczna]

Wiara (OH) pokazano powyżej₂ wytrąć w rurze testowej. Będąc w obfitej wodzie, złożony ACU musi dominować powyżej nowo wymienionej struktury. Zauważ, że powierzchnia wygląda jak kolor pomarańczowy, w wyniku utleniania wiary²⁺ do wiary³⁺ dla tlenu powietrza; Oznacza to, że ten wodorotlenek jest czynnikiem redukującym:

Wiara²⁺ Wiara³⁺ + I^-

Fizycznym wyglądem tego związku w najczystszym stanie to brązowa substancja substancji stałej:

Czysty wodorotlenek żelaza. Źródło: Ondřej Mang [domena publiczna]

Który, w zależności od poziomu wilgotności, można przedstawić jako galaretki stałe. Jest dość nierozpuszczalny w wodzie (k_sp= 8 · 10^-16 i rozpuszczalność = 0,72 g/100 ml w 25ºC) i ma masę molową 89,86 g/mol i gęstość 3,4 g/ml.

Może ci służyć: 20 rodzajów chemii i ich deni udzielania

Nie zgłaszano żadnego punktu gotowania lub fuzji dla tego związku; Prawdopodobnie ze względu na fakt, że przed źródłem ciepła staje się on odwodniony i przekształca się w tlenek żelaza, brzydki:

Wiara (OH)₂ => Ugly + H₂ALBO

Aplikacje

Organiczna analiza jakościowa

Jego moc redukująca służy do określenia obecności związków nitro, RNO₂. Reakcja, dla której uzyskuje się test dodatni, jest reprezentowany z następującym równaniem chemicznym:

RNO₂ + 6fe (OH)₂ + 4h₂O => rnh₂ + 6fe (OH)₃

Wiara (OH)₃ wytrąca się jako brązowy stał stały, który certyfikuje obecność grupy nitro, -no₂.

Reduktor oxoanions selenium

Moc redukująca wiarę (OH)₂ Używał również do zmniejszenia anionów SEO₃^2- (Selenito) i SEO₄^2- (selenian) do podstawowego selenu,. Praktycznie pozwala na usunięcie takich anionów, szkodliwe dla zdrowia, w postaci nierozpuszczalnego i łatwo zdejmowanego selenu stałego.

Materiały do ​​podwójnych warstw

Jego czysta struktura i zielona rdza jest źródłem inspiracji do projektowania nowych materiałów o cechach mineralogicznych.

Szacuje się, że ich funkcją pozwala na transport określonego gatunku między jego warstwami, w taki sposób, że jego wyzwolenie można kontrolować lub zredukować do miejsca aktywnego (gleby, komórki, powierzchnia metalu itp.).

Bibliografia

1. Shiver & Atkins. (2008). Chemia nieorganiczna. (Czwarta edycja). MC Graw Hill.
2. Wikipedia. (2019). Żelazo (ii) wodorotlenek. Źródło: w:.Wikipedia.org
3. National Center for Biotechnology Information. (2019). Wodorotlenek żelaza. Baza danych Pubchem. CID = 10129897. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov
4. Nick Doe. (S.F.). Testy fenoli i grup nitro. Chemia 211. Źródło: akademicki.Wellesley.Edu
5. Clark Jim. (27 kwietnia 2019). Chemia żelaza. Chemia librettexts. Odzyskane z: chem.Librettexts.org
6. Oprogramowanie techniczne Kingston. (2019). Chemia rdzy. Lekarze korozji. Odzyskane z: krosno korozji.org
7. Zingaro, Ralph A. i in. (1997). Zmniejszenie anionów oksoselenów przez wodorotlenek żelaza (II). Środowisko międzynarodowe. 23 (3): 299-304. Doi: 10.1016/S0160-4120 (97) 00032-9