Tofauti Kati ya Feri na Feri

2024 Mwandishi: Alex Aldridge | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 13:51

Tofauti Muhimu – Ferrous vs Ferric

Chuma ni mojawapo ya madini ya chuma kwa wingi duniani na Ferrous (Fe²⁺) na Ferric (Fe^{2+) ni aina mbili za uoksidishaji wa kipengele cha chuma ambacho kati yao kuna tofauti kulingana na usanidi wao wa elektroni. Feri ina hali ya oxidation ya +2, na feri ina hali ya +3 ya oksidi. Kwa maneno mengine, ni ions mbili imara kutoka kipengele kimoja cha wazazi. Tofauti kuu kati ya ioni hizi mbili ni usanidi wao wa elektroni. Ioni ya feri huundwa kuondoa elektroni 2d kutoka kwa atomi ya chuma, ambapo ioni ya feri huundwa kwa kuondoa elektroni 3d kutoka kwa atomi ya chuma. Hii inatoa mali tofauti za kemikali, tofauti za asidi, sifa za sumaku za reactivity na, rangi tofauti katika mchanganyiko wa kemikali na ufumbuzi.}

Feri ni nini?

Aini ya feri ina +2 hali ya oxidation; huundwa kwa kuondoa elektroni mbili za ganda la 3s kutoka kwa atomi ya chuma isiyo na upande. Katika malezi ya chuma cha feri, 3d-elektroni hubakia sawa, ioni inayosababisha ina d-elektroni zote sita. Ioni ya feri ni paramagnetic kwa sababu ina elektroni ambazo hazijaoanishwa kwenye ganda la nje. Ingawa, ina idadi sawa ya d-elektroni, zinapojaza katika obiti tano za elektroni zingine hubaki bila uoanishaji kwenye ayoni. Lakini inapounganishwa na ligand zingine, mali hii inaweza kubadilishwa. Ayoni za feri ni msingi zaidi kuliko ioni za feri.

Feric ni nini?

Aini ya feri ina hali ya +3 ya oksidi; huundwa kwa kuondoa elektroni mbili za ganda la 3s na d-electron moja kutoka kwa atomi ya chuma isiyo na upande. Aini ya feri ina elektroni 5d kwenye ganda lake la nje na usanidi huu wa elektroni ni thabiti kwa sababu ya uthabiti wa ziada kutoka kwa obiti zilizojaa nusu. Ioni za feri ni tindikali zaidi ikilinganishwa na ioni za feri. Ioni za feri zinaweza kufanya kazi kama wakala wa vioksidishaji katika athari fulani. Kwa mfano, inaweza kuoksidisha ioni za iodidi kwenye myeyusho wa hudhurungi iliyokolea ikiwa iodini.

2Fe³⁺_(aq) + 2I^–_(aq) → 2Fe²⁺_(aq) + I_2(aq/s)

Kuna tofauti gani kati ya Ferrous na Ferric?

Sifa za Ferrous na Ferric:

Usanidi wa Elektroni:

Mipangilio ya elektroni ya chuma ni;

sekunde1², sekunde 2², 2p⁶, 3s ², 3p⁶, 4s², 3d⁶

Feri:

Aini ya feri huundwa ikiondoa elektroni mbili (elektroni za 3s mbili) kutoka kwa atomi ya chuma. Aini ya feri ina elektroni sita katika ganda la d.

Fe → Fe^{2+ + 2e}

Ina usanidi wa elektroni wa 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 3d^6..

Feri:

Aini ya feri huundwa na kuondoa elektroni tatu (elektroni za 3s mbili na d-elektroni moja) kutoka kwa chuma. Chuma cha feri kina elektroni tano katika d-shell. Hii ni hali iliyojaa nusu katika d-orbitals ambayo inachukuliwa kuwa thabiti. Kwa hivyo, ioni za feri ni thabiti kwa kiasi kuliko ioni za feri.

Fe → Fe^{3+ + 3e}

Ina usanidi wa elektroni wa 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 3d^5..

Umumunyifu katika maji:

Feri:

Ioni za feri zikiwapo ndani ya maji, hutoa suluhu angavu, isiyo na rangi. Kwa sababu, chuma cha feri ni mumunyifu kabisa katika maji. Kuna kiasi kidogo cha Fe^{2+ katika njia asilia za maji.}

Feri:

Inaweza kutambuliwa kwa uwazi wakati ioni za feri (Fe^{3+) zipo kwenye maji. Kwa sababu, hutoa amana za rangi na ladha ya tabia kwa maji. Mashapo haya huundwa kwa kuwa ioni za feri haziyeyuki katika maji. Haipendezi kabisa wakati ions za feri hupasuka katika maji; watu hawawezi kutumia maji yaliyo na ioni za feri.}

Muundo tata kwa maji:

Feri:

Ioni ya feri huunda changamano yenye molekuli sita za maji; inaitwa hexaaquairon(II) ion [Fe(H₂O)₆²⁺ _{(aq). Ina rangi ya kijani kibichi.}

Feri:

Ioni ya feri huunda changamano yenye molekuli sita za maji; inaitwa hexaaquairon(III) ion [Fe(H₂O)₆³⁺ _{(aq). Ina rangi ya zambarau iliyokolea.}

Lakini, kwa kawaida tunaona rangi ya manjano iliyokolea kwenye maji; hii kutokana na kutengenezwa kwa hidro-complex nyingine, kuhamisha protoni kwenye maji.

Picha kwa Hisani: 1. "Iron(II) oxide" [Public Domain] via Commons 2. "Iron(III)-oksidi-sampuli" by Benjah-bmm27 - Kazi mwenyewe. [Kikoa cha Umma] kupitia Commons