rafael ahmetov
Высший разум
(122481)
11 лет назад
Электронная формула железа 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2. Легче всего окисляются (отнимаются) электроны с 4 уровня, т. е оба 4s-электрона, поэтому железо во многих соединениях имеет степень окисления +2. Теперь рассмотрим 3d подуровень. На любом d-подуровне 5 d-орбиталей. На четырех из них имеется по одному электрону, а на одном - 2 электрона. Состояния, когда d-подуровень заполнен ровно наполовину (т. е по 1 электрону на каждой из d-орбиталей) или полностью заполнен (т. е по 2 электрона на каждой из d-орбиталей) являются особо устойчивыми. Причина этого явления лежит далеко за пределами не только школьного, но и вузовского курса химии, поэтому даже большинство обычных химиков этого не понимают, просто принимают как данность, а понимают только физики, занимающиеся квантовой механикой.
Итак, один из 3d-электронов довольно легко окисляется (отнимается окислителем) , и у иона железа (в степени окисления +3) остается устойчивая конфигурация 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5. Поэтому наиболее характерной степенью окисления железа является +3.
Алексей Кислов
Ученик
(47)
11 лет назад
Степени окисления, которые железо проявляет в своих соединениях, — +2, +3 и +6.
Железо растворяется в кислотах-неокислителях, окисляясь ионом H+ до Fe(II):
Fe + 2HCl => FeCl2 + H2↑
При нагревании кислоты-окислители взаимодействуют с железом с образованием железа (III)
2Fe + H2SO4(конц. ) => Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O
Степень окисления +6 железо проявляет в ферратах, например, K2FeO4.
Одним из способов получения ферратов (VI) является окисление соединений Fe(II)или Fe(III) хлором или бромом. Для стабилизации высокой степени окисления железа нужна щелочная среда:
2FeCl3 + 16KOH + 3Cl2 => 12KCl + 2K2FeO4 + 8H2