$$ \ ce {Fe2O3 + 6HI – > 2FeI2 + I2 + 3H2O} $$
Waarom krijgen we geen $ \ ce {FeI3} $ ? Immers, ijzer “s oxidatietoestand is $ + 3 $ in het reagens.
Mocht je dat gewoon onthouden tot aan broom, dan is het $ \ ce {FeX3} $ , en daaronder “s $ \ ce {FeX2} $ ?
Reacties
- Omdat het jodide $ \ ce {Fe ^ 3 +} $ zal verminderen tot $ \ ce {Fe ^ 2 +} $.
- @bon – het jodide (-3) ion zal een elektron geven aan Fe (+3)? Omdat hun elektronegativiteitsverschil laag is?
- Er is geen $ \ ce {I ^ {3 -}} $ ion.
- @bon – ik begrijp het. Dus het I (-1) ion geeft het ' s elektron naar Fe (3+), ook al is I (-1) meer elektronegatief.
- Bekijk de redoxpotentialen voor jodide, bromide en chloride hier .
Antwoord
De standaard reductiepotentialen voor de volgende halve reacties zijn hier te vinden.
$$ \ begin {align} \ ce {Fe ^ 3 + (aq) + e- & – > Fe ^ 2 + (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0,77 V} \\ \ ce {I2 (s) + 2 e- & – > 2 I- (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+ 0,54V} \\ \ ce {Br2 (l) + 2 e- & – > 2 Br- (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+ 1.07V} \\ \ ce {Cl2 (g) + 2 e- – > 2 Cl- (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+ 1.36V} \ end {align} $$
Hieruit kunt u zien dat alleen jodide een sterk genoeg reductiemiddel is om $ \ ce {Fe ^ 3 +} $ tot $ \ ce {Fe ^ 2 +} $ standaard voorwaarden. Zelfs met niet-standaard concentraties zal het erg moeilijk zijn om bromide te krijgen om de reductie te bewerkstelligen, omdat het verschil in elektrodepotentiaal groot is.
De trend in elektrodepotentialen voor de halogenen kan worden verklaard in termen van de toenemende elektronegativiteit gaande van jodium naar chloor, wat de affiniteit van het eerste elektron verhoogt. Toevallig is het crossover-punt met de ijzerreductie tussen jodium en broom.
Antwoord
Eigenlijk hebben sommigen geuit een mening dat FeI3 blijkbaar met moeite kan worden gemaakt, en naar verluidt erg onstabiel is, uiteenvallend in FeI2 en I2. Evenzo met CuI2, dat eveneens onstabiel is. Om een bronverwijzing te citeren. $$ FeCl3 + 3KI = FeI3 + 3KCl; FeI3 = FeI2 + I2 $$
Observatie-
Grote anionen verminderen de rooster-energie van het hogere halogenide tot zodanig dat het hogere halogenide thermodynamisch onstabiel kan zijn.
Sample Solution-
Jodide-ion is een goed reductiemiddel en reduceert daarom metaal in hogere oxidatietoestand tot lagere Ones.
Nog interessanter is het feit dat FeI3 extreem lichtgevoelig is! Bekijk dit e-boek , waarin FeI3 wordt beschreven als " zeer moeilijk voor te bereiden " en als " intens zwart " qua uiterlijk, wat enigszins duidelijk is voor een samenstelling die aantoonbaar NIET bestaat.
Dus, gezien het licht, zou ik verwachten:
I- + hv – > .I + e- (aq)
Fe (III) (aq) + e- (aq) – > Fe (II)
.I + .I = I2
wat, in het licht, een nog kortere halfwaardetijd betekent met mogelijk voorbijgaande atomaire jodiumaanwezigheid en vorming van elementair jodium.
Dus per referentie hierboven, kan men in staat zijn om (zij het kort) wat FeI3 (aq) door FeCl3 toe te voegen aan een bron van jodide (zoals waterig KI). Hier is ook een interessante (maar nog steeds speculatieve) ondersteunende bron , om uit de samenvatting te citeren:
Deze studie meldt voor het eerst dat ferrichloride (FeCl3) kan leiden tot de vorming van jodiumhoudende coagulatiebijproducten (I-CBPs) uit jodide-bevattende resorcinoloplossing of natuurlijk water. De ongewenste I-CBP-vorming omvatte de oxidatie van jodide door ferri-ionen om verschillende reactieve jodiumsoorten te genereren, die organische verbindingen verder oxideren.Hoewel de oxidatiesnelheid van jodide door FeCl3 enkele orden van grootte langzamer was dan die door chloor of chlooramine, werd het meeste van het omgezette jodide onder het ferri / jodidesysteem omgezet in jodium en gejodeerde organische verbindingen in plaats van jodaat. Vorming van vier alifatische I-CBPs werd waargenomen en vier aromatische I-CBPs werden geïdentificeerd door middel van gaschromatografie, massaspectrometrie en theoretische berekening. Coagulatie van jodidehoudend water met FeCl3 produceerde ook I-CBPs variërend van 12,5 ± 0,8 tot 32,5 ± 0,2 μg / L als I.Deze bevindingen vragen om zorgvuldige overweging van de vorming van I-CBPs door coagulatie van jodidehoudend water met ijzer (III) zouten.
Het vrijkomen van jodium samen met de vorming van gejodeerde coagulatiebijproducten (ondersteunt mogelijke atomaire jodiumvorming bij elke blootstelling aan licht van de zeer fotogevoelige FeI3) suggereert mogelijk een foto-ondersteunde uitsplitsing van FeI3 (aq), in mijn speculatie.
Opmerkingen
- Aan docenten, mijn excuses voor het uiten van een mening dat FeI3 inderdaad kan bestaan. Maar ik zie interessant experimenteel bewijs dat het zich inderdaad kan gedragen zoals verwacht. Verder is het mogelijke bestaan van een zeer lichtgevoelige FeI3 en de daarmee samenhangende aanwezigheid van actief jodiumradicaal op zichzelf opmerkelijk. Voor degenen, zoals ik, die geïnteresseerd zijn in recent wetenschappelijk denken, met potentiële octrooiaanvragen, welkom.