Das Eisen (II) -hydroxid, auch Eisenhydroxid genannt, ist es eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel Fe (OH)zwei. Wenn Ihre Reinheit hoch ist, besteht Ihr Feststoff nur aus Fe-Ionenzwei+ und OH- im Verhältnis 2: 1; Es kann jedoch Wassermoleküle und verschiedene ionische Spezies enthalten, wodurch sich die Position ändert.
Es repräsentiert die „reduzierte“ Form des berühmten Rosts, einer rötlichen Oberfläche aus Fe-Ionen.3+;; im grünlichen Rost überwiegt Fezwei+, neben dem OH- und andere Menge an Anionen: CO3zwei-, SW4zwei-, NICHT3- und Halogenide (F.-, Cl-,… ), beispielsweise. Das Ergebnis, obwohl die Basis dieses grünen Rosts Fe (OH) istzwei, ist, dass verschiedene Feststoffe erhalten werden.
Im täglichen Leben kann dieses Hydroxid an alltäglichen Orten gesehen werden. Zum Beispiel ist die Oberfläche des Bootes auf dem Bild oben mit grünem Rost (nicht Patina) bedeckt. Da ist der Glaube (OH)zwei, aber begleitet von zahlreichen Ionen aus den Wellen des Meeres.
Chemisch gesehen hängen die Eigenschaften und Verwendungen dieses Materials vom Fe-Kation ab.zwei+ und seine Tendenz zu oxidieren, um das Fe zu werden3+. Es ist ein Reduktionsmittel, das unter basischen Bedingungen schnell mit Sauerstoff reagiert. Daher muss es in inerten Atmosphären und in sauren Lösungen verwendet werden..
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Betrachtet man nur Fe (OH)zwei rein, hat nichts als Fe-Ionenzwei+ und OH-.
Die Wechselwirkungen zwischen ihnen müssen theoretisch ionischer Natur sein; jedes Fe-Kationzwei+ zieht zwei OH-Anionen an-, deren ungerichtete Anziehungskräfte dazu führen, dass eine strukturelle und sich wiederholende Ordnung entsteht, die einen Kristall definiert; was wiederum zu grünem Roststaub führt.
Das Problem ist, dass zwischen beiden Ionen ein bestimmter kovalenter Charakter besteht und daher eine ionische Fe-OH-Bindung nicht ignoriert werden kann. Unter Berücksichtigung einer teilweise ionischen Fe-OH-Bindung kann verstanden werden, dass sie in einer Art Polymerschicht gruppiert sind.
Die Struktur von reinem Eisenhydroxid ist oben mit einem Ball-and-Stick-Modell dargestellt. Die Fe-Kationenzwei+ werden durch die hellgrünen Kugeln dargestellt, während die OH-Anionen- durch die roten und weißen Kugeln. Beachten Sie, wie sich die Fe-Ionen ausrichtenzwei+ dank der Wechselwirkungen (ionisch-kovalent) mit dem OH-.
Warum nennt man diese Struktur Doppelhydroxidschichten? Das Bild selbst bietet die Antwort: Es gibt zwei Reihen oder Schichten von OH- für jeden des Glaubenszwei+;; das heißt, das 2: 1-Verhältnis von Fe (OH) wird beibehaltenzwei am Anfang erwähnt.
Struktureinheiten für Fe (OH)zwei sind dann diese Sandwiches, wo die Schichten von OH- sie würden kommen, um die Brote darzustellen; negativ geladene Brote, die daher nicht richtig aushärten, um einen auffälligen braunen Kristall zu definieren.
Andererseits reihen sich die H-Atome auch aneinander und überschatten sich gegenseitig. In Erinnerung an das Konzept der Polarität und Elektronegativität haben diese Wasserstoffatome eine leicht positive Teilladung, δ +; die, obwohl schwach, eine positive Zone haben kann, in der andere Anionen oder Moleküle untergebracht sind.
Wenn das Fe (OH)zwei löst sich in Wasser auf, seine Moleküle koordinieren mit dem Metallzentrum von Fezwei+ um einen komplexen wässrigen zu bilden: [Fe (H.zweiODER)4(OH)zwei]. Dieser Komplex hat eine oktaedrische Geometrie, da er sechs Liganden aufweist: vier Wassermoleküle und zwei OH-Moleküle.-. Bei hydratisiertem Eisenhydroxid sieht das Bild jedoch etwas anders aus..
Im Hydrat der hypothetischen Formel Fe (OH)zweiNHzweiOder die Wassermoleküle sind genau zwischen den beiden Hydroxidschichten untergebracht; das heißt, sie interagieren durch Dipolionenkräfte mit Wasserstoff oder weißen Kugeln. Es ist, als ob zwei OHFeOH-Sandwiches gepackt und Wasser eingeführt wurde, um sie zu gruppieren: OHFeOH (H.zweiO) OHFeOH.
Die Wassermoleküle sind sehr dynamisch und verhindern, dass die Hydratpartikel beträchtliche Größen annehmen, und bilden folglich einen kolloidalen oder gelatineartigen Feststoff..
In Hydraten haben die Hydroxidschichten Wassermoleküle eingestreut; Sie können jedoch andere Anionen haben (bereits erwähnt), die eine Vielzahl von Grünrost verursachen. Ebenso können sie sogar Moleküle "fangen", die so groß sind wie DNA oder Medikamente.
Es können nicht nur Fe-Ionen vorhanden seinzwei+, aber auch Glaube3+, Produkt der inneren Oxidation durch eingelagerten Sauerstoff. Es ist sichtbar zu beobachten, dass der grüne Rost (oder das Oxid) mit zunehmender Fe-Konzentration rötlich wird.3+.
Fe (OH) oben gezeigtzwei in einem Reagenzglas ausgefällt. In reichlich vorhandenem Wasser sollte die komplexe wässrige Struktur die gerade erwähnte Struktur überwiegen. Beachten Sie, dass die Oberfläche eine orange Farbe aufweist, ein Produkt der Oxidation von Fezwei+ zum Glauben3+ durch den Sauerstoff in der Luft; das heißt, dieses Hydroxid ist ein Reduktionsmittel:
Vertrauenzwei+ <=> Vertrauen3+ + und-
Das physikalische Erscheinungsbild dieser Verbindung in ihrem reinen Zustand ist das eines braunen Feststoffs:
Was je nach Luftfeuchtigkeit als geleeartiger grüner Feststoff erscheinen kann. Es ist in Wasser ziemlich unlöslich (K.sp= 8 10-16 und Löslichkeit = 0,72 g / 100 ml bei 25ºC) und hat eine Molmasse von 89,86 g / mol und eine Dichte von 3,4 g / ml.
Für diese Verbindung werden keine Siede- oder Schmelzpunkte angegeben; wahrscheinlich aufgrund der Tatsache, dass es vor einer Wärmequelle dehydriert und sich in Eisenoxid, FeO, umwandelt:
Fe (OH)zwei => FeO + H.zweiODER
Seine Reduktionskraft wird verwendet, um das Vorhandensein von Nitroverbindungen, RNO, zu bestimmenzwei. Die Reaktion, für die ein positiver Test erhalten wird, wird durch die folgende chemische Gleichung dargestellt:
RNOzwei + 6Fe (OH)zwei + 4HzweiO => RNHzwei + 6Fe (OH)3
Das Fe (OH)3 fällt als rotbrauner Feststoff aus, der das Vorhandensein der Nitrogruppe -NO bestätigtzwei.
Die Reduktionskraft von Fe (OH)zwei Es wurde auch verwendet, um SeO-Anionen zu reduzieren3zwei- (Selenit) und SeO4zwei- (Selenat) zu elementarem Selen, Se. Praktisch ermöglicht es die Entfernung solcher gesundheitsschädlichen Anionen in Form eines unlöslichen und leicht extrahierbaren Selenfeststoffs.
Seine reine Struktur und der grüne Rost sind eine Inspirationsquelle für das Design neuer Materialien mit mineralogischen Eigenschaften..
Es wird geschätzt, dass ihre Funktion darin besteht, den Transport einer bestimmten Spezies zwischen ihren Schichten so zu ermöglichen, dass ihre Freisetzung zum aktiven Zentrum (Böden, Zellen, metallische Oberfläche usw.) kontrolliert oder verringert werden kann..
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