$$ \ ce {Fe2O3 + 6HI – > 2FeI2 + I2 + 3H2O} $$
Varför får vi inte $ \ ce {FeI3} $ ? ”s oxidationstillstånd är $ + 3 $ i reagenset.
Om man bara kommer ihåg att upp till brom är det” s $ \ ce {FeX3} $ , och under den ”s $ \ ce {FeX2} $ ?
Kommentarer
- Eftersom jodiden minskar $ \ ce {Fe ^ 3 +} $ till $ \ ce {Fe ^ 2 +} $.
- @bon – joden (-3) jonen ger en elektron till Fe (+3)? Eftersom deras skillnad i elektronegativitet är låg?
- Det finns ingen $ \ ce {I ^ {3 -}} $ ion.
- @bon – förstår jag. Så I (-1) jonen ger den ' s elektron till Fe (3+), även om I (-1) är mer elektronegativ.
- Titta på redoxpotentialerna för jodid, bromid och klorid här .
Svar
Standardminskningspotentialerna för följande halva reaktioner finns här .
$$ \ begin {align} \ ce {Fe ^ 3 + (aq) + e- & – > Fe ^ 2 + (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+0.77 V} \\ \ ce {I2 (s) + 2 e- & – > 2 I- (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+ 0.54V} \\ \ ce {Br2 (l) + 2 e- & – > 2 Br- (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+ 1.07V} \\ \ ce {Cl2 (g) + 2 e- – > 2 Cl- (aq)} & \ quad E ^ \ circ & = \ pu {+ 1.36V} \ end {align} $$
Du kan se från detta att endast jodid är ett tillräckligt starkt reduktionsmedel för att minska $ \ ce {Fe ^ 3 +} $ till $ \ ce {Fe ^ 2 +} $ på standard betingelser. Även med icke-standardkoncentrationer blir det mycket svårt att få bromid att göra reduktionen eftersom skillnaden i elektrodpotential är stor.
Trenden i elektrodpotentialer för halogenerna kan förklaras med termer av den ökande elektronegativitet går från jod till klor vilket ökar den första elektronaffiniteten. Det händer precis så att korsningspunkten med järnminskningen ligger mellan jod och brom.
Svar
Faktiskt har vissa uttryckt en åsikt att FeI3 uppenbarligen kan skapas med svårighet, och är enligt uppgift mycket instabil, sönderdelas till FeI2 och I2. På samma sätt med CuI2, vilket också är instabilt. För att citera en källreferens . $$ FeCl3 + 3KI = FeI3 + 3KCl; FeI3 = FeI2 + I2 $$
Observation-
Stora anjoner minskar gitterenergin hos den högre haliden till en sådan utsträckning att den högre haliden kan vara termodynamiskt instabil.
Provlösning-
Jodidjon är ett bra reduktionsmedel och reducerar därmed metall i högre oxidationstillstånd till lägre enheter.
Ännu intressantare är det faktum att FeI3 är extremt ljuskänsligt! Se den här e-boken , som beskriver FeI3 som " mycket svår att förbereda " och som " intensivt svart " i utseende, vilket är något bestämt för en förening utan tvekan att vissa påståenden INTE existerar.
Så i ljuset förväntar jag mig:
I- + hv – > .I + e- (aq)
Fe (III) (aq) + e- (aq) – > Fe (II)
. I + .I = I2
vilket i ljuset betyder en ännu kortare halveringstid med potentiell övergående atomjodnärvaro och skapande av elementär jod.
Så per referens ovan kan man kanske förbereda (om än kort) lite FeI3 (aq) genom att tillsätta FeCl3 till en jodkälla (som vattenhaltig KI). Här är också en intressant (men fortfarande spekulativ) stödjande källa , för att citera från abstrakt:
Denna studie rapporterar först att järnklorid (FeCl3) kan leda till bildning av joderad koagulationsbiprodukter (I-CBP) från jodidinnehållande resorcinollösning eller naturligt vatten. Den oönskade I-CBP-bildningen involverade oxidation av jodid av järnjoner för att generera olika reaktiva jodarter, som ytterligare oxiderar organiska föreningar.Även om jodidens oxidationshastighet av FeCl3 var flera storleksordningar långsammare än för klor eller kloramin, omvandlades det mesta av den omvandlade jodiden under järn / jodid-systemet till jod och joderade organiska föreningar snarare än jodat. Bildandet av fyra alifatiska I-CBP observerades och fyra aromatiska I-CBP identifierades genom gaskromatografi mass-spektrometri och teoretisk beräkning. Koagulering av jodidinnehållande vatten med FeCl3 producerade också I-CBP från 12,5 ± 0,8 till 32,5 ± 0,2 μg / L som I. Dessa resultat kräver noggrann övervägande av bildandet av I-CBP från koagulering av jodidinnehållande vatten med järn salter.
Befrielsen av jod tillsammans med bildandet av jodiserad koagulationsbiprodukter (stöder eventuell atomjodbildning med eventuell ljusexponering från den mycket fotokänsliga FeI3) föreslår möjligen en fotoassisterad uppdelning av FeI3 (aq), i min spekulation.
Kommentarer
- Till lärarna ber jag om ursäkt för att jag uttrycker en åsikt att FeI3 verkligen kan existera. Men jag ser intressanta experimentella bevis på att det verkligen kan fungera som förväntat. Vidare är den möjliga existensen av en mycket ljuskänslig FeI3 och tillhörande aktiv jodradikal närvaro enligt min mening anmärkningsvärd i sig. För dem som jag själv, intresserade av ny vetenskaplig tanke med potentiella patentansökningar, välkomna.