تفاوت کلیدی – فروس در مقابل فریک
آهن یکی از فراوان‌ترین عناصر فلزی روی زمین است و آهن (Fe2+) و آهن (Fe2+) دو شکل اکسیداسیون عنصر آهن هستند که بین آنها بر اساس پیکربندی الکترونی آنها تفاوت وجود دارد. آهن دارای حالت اکسیداسیون +2 و آهن دارای حالت اکسیداسیون +3 است. به عبارت دیگر، آنها دو یون پایدار از یک عنصر والدین هستند. تفاوت اصلی بین این دو یون، پیکربندی الکترونی آنها است. یون آهن با حذف الکترون های 2d از اتم آهن تشکیل می شود، در حالی که یون آهن با حذف الکترون های 3d از اتم آهن تشکیل می شود. این ویژگی‌های شیمیایی متفاوت، تفاوت در اسیدیته، خواص مغناطیسی واکنش‌پذیری و رنگ‌های متفاوت در مجتمع‌ها و محلول‌های شیمیایی را می‌دهد.
فروس چیست؟
آهن آهنی حالت اکسیداسیون +2 دارد. با حذف دو الکترون 3s از یک اتم آهن خنثی تشکیل شده است. در تشکیل آهن آهنی، الکترون‌های سه بعدی ثابت می‌مانند، یون حاصل هر شش الکترون d را دارد. یون آهن پارامغناطیس است زیرا دارای الکترون های جفت نشده در بیرونی ترین پوسته است. اگرچه دارای تعداد زوج الکترون d است، اما وقتی آنها در پنج اوربیتال d پر می شوند، برخی از الکترون ها در یون جفت نشده باقی می مانند. اما هنگامی که با لیگاندهای دیگر پیوند برقرار می کند، این ویژگی را می توان تغییر داد. یونهای آهن نسبتاً اساسی‌تر از یونهای آهن هستند.
فریک چیست؟
آهن فریک دارای حالت اکسیداسیون +3 است. با حذف دو الکترون 3s و یک الکترون d از یک اتم آهن خنثی تشکیل شده است. آهن فریک دارای الکترون های 5d در پوسته بیرونی خود است و این پیکربندی الکترونی به دلیل پایداری بیشتر از اوربیتال های نیمه پر، نسبتاً پایدار است.یون های آهن در مقایسه با یون های آهن اسیدی تر هستند. یون های آهن می توانند به عنوان یک عامل اکسید کننده در برخی واکنش ها عمل کنند. به عنوان مثال، در صورت ید، می تواند یون های یدید را به یک محلول قهوه ای تیره اکسید کند.
2Fe3+(aq) + 2I–(ق) → 2Fe2+(aq) + I2(aq/s)
تفاوت بین فروس و فریک چیست؟
ویژگی های فروس و فریک:
پیکربندی الکترون:
پیکربندی الکترونی آهن است؛
1s2، 2s2، 2p6، 3s 2، 3p6، 4s2، 3d6
آهنی:
آهن آهنی با حذف دو الکترون (دو الکترون 3s) از اتم آهن تشکیل می شود. آهن آهنی دارای شش الکترون در پوسته D است.
Fe → Fe2+ + 2e
دارای پیکربندی الکترونی 1s2، 2s2، 2p6، 3s2، 3p6، 3d6.
Ferric:
آهن فریک با حذف سه الکترون (دو الکترون 3s و یک الکترون d) از آهن تشکیل می شود. آهن فریک دارای پنج الکترون در لایه d است. این حالت نیمه پر در اوربیتال های d است که نسبتاً پایدار در نظر گرفته می شود. بنابراین، یونهای آهن نسبت به یونهای آهن پایدار هستند.
Fe → Fe3+ + 3e
دارای پیکربندی الکترونی 1s2، 2s2، 2p6، 3s2، 3p6، 3d5.
حلالیت در آب:
آهنی:
وقتی یون های آهن در آب وجود دارند، محلولی شفاف و بی رنگ به دست می دهد. زیرا آهن های آهنی کاملاً در آب محلول هستند. مقدار کمی Fe2+ در راه‌های آب طبیعی وجود دارد.
Ferric:
وقتی یونهای آهن (Fe3+) در آب وجود دارد به وضوح قابل تشخیص است. زیرا رسوباتی رنگارنگ با طعمی خاص به آب تولید می کند. این رسوبات از آنجایی که یون های آهن در آب نامحلول هستند تشکیل می شوند. زمانی که یون های آهن در آب حل می شوند بسیار ناخوشایند است. مردم نمی توانند از آب حاوی یون آهن استفاده کنند.
تشکیل کمپلکس با آب:
آهنی:
یون آهن کمپلکسی با شش مولکول آب تشکیل می دهد. به آن یون هگزاکوایرون (II) می‌گویند [Fe(H2O)6]۲+ (aq). رنگ آن سبز کم رنگ است.
Ferric:
یون فریک مجتمعی با شش مولکول آب تشکیل می دهد. آن را یون هگزا کوآیرون (III) می نامند [Fe(H2O)6]۳+ (aq). رنگ آن بنفش کم رنگ است.
اما، ما معمولاً رنگ زرد مات را در آب می بینیم. این به دلیل تشکیل یک کمپلکس آبی دیگر است که پروتون ها را به آب منتقل می کند.
تصویر: 1. «اکسید آهن (II)» [دامنه عمومی] از طریق عوام 2. «نمونه اکسید آهن (III)» توسط Benjah-bmm27 - کار شخصی. [دامنه عمومی] از طریق Commons
