$$ \ ce {Fe2O3 + 6HI – > 2FeI2 + I2 + 3H2O} $$
Dlaczego nie otrzymujemy $ \ ce {FeI3} $ ? W końcu żelazo „Stan utlenienia odczynnika wynosi $ + 3 $ .
Jeśli należy to zapamiętać aż do bromu, to” s $ \ ce {FeX3} $ , a poniżej „s $ \ ce {FeX2} $ ?
Komentarze
- Ponieważ jodek zredukuje $ \ ce {Fe ^ 3 +} $ do $ \ ce {Fe ^ 2 +} $.
- @bon – jon jodkowy (-3) da elektron Fe (+3)? Ponieważ ich różnica elektroujemności jest mała?
- Nie ma jonu $ \ ce {I ^ {3 -}} $.
- @bon – rozumiem. Więc jon I (-1) da mu elektron ' s na Fe (3+), mimo że I (-1) jest bardziej elektroujemny.
- Spójrz na potencjały redoks jodków, bromków i chlorków tutaj .
Odpowiedź
Standardowe potencjały redukcji dla następujących pół reakcji można znaleźć tutaj .
$$ \ begin {align} \ ce {Fe ^ 3 + (aq) + e- & – > Fe ^ 2 + (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0,77 V} \\ \ ce {I2 (s) + 2 e- & – > 2 I- (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+ 0.54V} \\ \ ce {Br2 (l) + 2 e- & – > 2 Br- (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+ 1.07V} \\ \ ce {Cl2 (g) + 2 e- – > 2 Cl- (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+ 1.36V} \ end {align} $$
Z tego widać, że tylko jodek jest wystarczająco silnym reduktorem, aby go redukować $ \ ce {Fe ^ 3 +} $ to $ \ ce {Fe ^ 2 +} $ w standardzie warunki. Nawet przy niestandardowych stężeniach bardzo trudno będzie uzyskać bromek do redukcji, ponieważ różnica w potencjale elektrody jest duża.
Tendencję w zakresie potencjałów elektrod dla halogenów można wyjaśnić wzrostem elektroujemność przechodząca od jodu do chloru, która zwiększa powinowactwo pierwszego elektronu. Tak się składa, że punkt przecięcia z redukcją żelaza znajduje się między jodem i bromem.
Odpowiedź
Właściwie niektórzy wyrażali opinia, że FeI3 można najwyraźniej stworzyć z trudem i podobno jest bardzo niestabilny, rozkładając się na FeI2 i I2. Podobnie jest z CuI2, który również jest niestabilny. Cytując odniesienie do źródła . $$ FeCl3 + 3KI = FeI3 + 3KCl; FeI3 = FeI2 + I2 $$
Obserwacja-
Duże aniony zmniejszają energię sieciową wyższego halogenku do w takim stopniu, że wyższy halogenek może być niestabilny termodynamicznie.
Roztwór próbki-
Jon jodku jest dobrym środkiem redukującym i dlatego redukuje metal na wyższym stopniu utlenienia do niższych.
Jeszcze bardziej interesujący jest fakt, że FeI3 jest niezwykle światłoczuły! Zobacz tego e-booka , w którym FeI3 opisano jako " bardzo trudne do przygotowania " i jako " intensywnie czarny " z wyglądu, co jest w pewnym stopniu jednoznaczne w przypadku związku, który prawdopodobnie NIE istnieje.
Podsumowując, spodziewałbym się:
I- + hv – > .I + e- (aq)
Fe (III) (aq) + e- (aq) – > Fe (II)
.I + .I = I2
co oznacza, w świetle, jeszcze krótszy okres półtrwania z potencjalną przejściową obecnością jodu atomowego i tworzeniem jodu pierwiastkowego.
Zatem na podstawie powyższego odniesienia można przygotować (aczkolwiek pokrótce) trochę FeI3 (aq) przez dodanie FeCl3 do źródła jodku (takiego jak wodny KI). Tutaj również jest interesujące (ale wciąż spekulatywne) źródło pomocnicze , cytowane z abstraktu:
To badanie po raz pierwszy donosi, że chlorek żelazowy (FeCl3) może prowadzić do powstawania jodowanych produktów ubocznych koagulacji (I-CBP) z roztworu rezorcyny zawierającego jod lub wód naturalnych. Niepożądane tworzenie I-CBP obejmowało utlenianie jodku przez jony żelazowe w celu wytworzenia różnych reaktywnych form jodu, które dodatkowo utleniają związki organiczne.Chociaż szybkość utleniania jodku przez FeCl3 była o kilka rzędów wielkości wolniejsza niż w przypadku chloru lub chloraminy, większość przekształconego jodku w układzie żelazowo / jodkowym została przekształcona w jod i jodowane związki organiczne, a nie jod. Zaobserwowano tworzenie się czterech alifatycznych I-CBP, a cztery aromatyczne I-CBP zidentyfikowano metodą chromatografii gazowej, spektrometrii mas i obliczeń teoretycznych. Koagulacja wód zawierających jod z FeCl3 również wytwarzała I-CBP w zakresie od 12,5 ± 0,8 do 32,5 ± 0,2 μg / L jako I. Te ustalenia wymagają dokładnego rozważenia tworzenia I-CBP w wyniku koagulacji wód zawierających jod żelazem. .
Uwalnianie jodu wraz z tworzeniem jodowych produktów ubocznych koagulacji (wspomagających ewentualne atomowe tworzenie jodu przy dowolnej ekspozycji na światło z wysoce światłoczułych FeI3) prawdopodobnie sugeruje, w moich spekulacjach, wspomagany zdjęciami podział FeI3 (aq).
Komentarze
- Nauczycielom przepraszam za wyrażanie opinia, że FeI3 może rzeczywiście istnieć. Ale widzę interesujące dowody eksperymentalne, że może rzeczywiście zachowywać się zgodnie z oczekiwaniami. Co więcej, możliwość istnienia wysoce światłoczułego FeI3 i związanej z nim obecności aktywnego rodnika jodu jest, moim zdaniem, godne uwagi, samo w sobie. Dla tych, takich jak ja, zainteresowanych najnowszymi rozważaniami naukowymi, z potencjalnymi zgłoszeniami patentowymi, zapraszamy.