żelazoszczawian
|
|
| Identyfikatory | |
|---|---|
|
Model 3D ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
|
Identyfikator klienta PubChem
|
|
|
|
|
|
| Nieruchomości | |
| do 6 Fe O 12 3- | |
| Masa cząsteczkowa | 319,901 g·mol -1 |
|
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
|
|
Żelazoszczawian lub trizoszczawian(III) jest trójwartościowym anionem o wzorze [Fe(C 2 O 4 ) 3 ] 3− . Jest to kompleks metalu przejściowego składający się z atomu żelaza na +3 stopniu utlenienia i trzech dwukleszczowych jonów szczawianowych C 2 O 2− 4 pełniących rolę ligandów .
Anion żelazoszczawianowy nadaje solom limonkowy kolor, aw roztworze jest fluorescencyjny . Anion jest wrażliwy na światło i wysokoenergetyczne promieniowanie elektromagnetyczne , które powoduje rozkład jednego szczawianu do dwutlenku węgla ( CO 2 ) i redukcję atomu żelaza(III) do żelaza(II). Ta właściwość jest wykorzystywana do aktynometrii .
Najpowszechniejszą i najczęściej badaną solą jest żelazoszczawian potasu , ale zwrócono również uwagę na sole sodowe , amonowe i litowe.
Nieruchomości
Stabilność
W przypadku braku światła lub innego promieniowania kompleks ferrioszczawianowy jest dość stabilny. Sole potasu i sodu oraz ich roztwory można ogrzewać do temperatury bliskiej 100 ° C przez wiele godzin bez znacznego rozkładu.
Struktura molekularna
Kompleks jest utrzymywany razem przez celownicze wiązania kowalencyjne , ponieważ atomy tlenu w anionach szczawianu („ligandy”) oddają samotną parę orbitali p i d atomu żelaza („centrum” kompleksu). Centrum ma trzy elektrony na swoich orbitalach d, pozostawiając 13 pustych miejsc na pozostałych orbitalach d i p. Dwanaście z nich jest wypełnionych elektronami z ligandów.
Centrum żelaza w anionie żelazoszczawianowym ma zniekształconą geometrię oktaedryczną . Kompleks ferrioszczawianowy ma symetrię cząsteczkową D3 , w ramach której odległość sześciu wiązań Fe-O jest bliska 2,0 Å , co wskazuje, że Fe(III) ma wysoki spin ; ponieważ kompleks o niskim spinie wyświetlałby zniekształcenia Jahna-Tellera . Sole amonowe i mieszane sole sodowo-potasowe są izomorficzne , podobnie jak pokrewne kompleksy z Al 3+ , Cr 3+ i V 3+ .
Chiralność
Kompleks żelazoszczawianowy wykazuje spiralną chiralność , ponieważ może tworzyć dwie nienakładające się na siebie geometrie. Zgodnie z konwencją IUPAC, izomerowi z lewoskrętną osią śruby przypisuje się grecki symbol Λ (lambda). Jego lustrzane odbicie z prawoskrętną osią śruby ma grecki symbol Δ (delta).
Reakcje
Fotoredukcja
W roztworze kompleks ferrioszczawianowy ulega fotoredukcji . W tym procesie kompleks pochłania foton światła, a następnie rozkłada się, tworząc Fe(C
2 O
4 )
2− 2 i CO
2 . Centrum żelaza jest redukowane (zyska elektron) ze stopnia utlenienia +3 do +2 , podczas gdy jon szczawianowy jest utleniany do dwutlenku węgla :
- 2 [ Fe(C
O 4
) 3
] do 2
O 2− 4
2 3− + hν → 2 [ Fe(C
2 O
4 )
2 ] 2− + 2 CO
2 +
Ta reakcja zapewnia wydajną chemiczną metodę fotometrii i aktynometrii , pomiaru światła i wysokoenergetycznego promieniowania elektromagnetycznego. Żelazoszczawian potasu jest ponad 1000 razy bardziej wrażliwy niż szczawian uranylu , związek używany wcześniej do tych celów. Chociaż sam kompleks jest niewrażliwy na neutrony , do ich pomiaru można użyć soli litu . Jądro litu-6 może absorbować neutron i emitować cząstkę alfa 4 He 2+ i tryton 3 H + o wysokich energiach, które przypuszczalnie rozkładają pobliski żelazoszczawian.