Γιατί το Iron παρουσιάζει μόνο καταστάσεις οξείδωσης 2 και 3;

Ο σίδηρος εμφανίζει στην πραγματικότητα κάτι περισσότερο από μια κατάσταση οξείδωσης +2 και +3. Ενώ αυτές είναι οι πιο συνηθισμένες και σταθερές καταστάσεις, ο σίδηρος μπορεί επίσης να υπάρχουν σε καταστάσεις όπως +4, +6 και ακόμη και +7 σε ορισμένες ενώσεις.

Ωστόσο, ο επιπολασμός των καταστάσεων οξείδωσης +2 και +3 οφείλεται σε διάφορους παράγοντες:

* Ηλεκτρονική διαμόρφωση: Ο σίδηρος έχει την ηλεκτρονική διαμόρφωση [AR] 3D 6 4S ² . Μπορεί να χάσει δύο ηλεκτρόνια από τα 4s του για να σχηματίσει Fe 2+ , ή να χάσετε ένα επιπλέον ηλεκτρόνιο από το τρισδιάστατο τροχιακό για να σχηματίσετε Fe 3+ .

* Σταθερότητα του D-Orbitals: Fe 2+ και Fe 3+ έχουν σχετικά σταθερές ηλεκτρονικές διαμορφώσεις λόγω των μισών γεμάτων και πλήρως γεμισμένων D-πορτρέτων, αντίστοιχα. Αυτό τους καθιστά πιο σταθερούς και λιγότερο επιρρεπείς σε περαιτέρω οξείδωση ή μείωση.

* Ιονικές ακτίνες: Τα ιόντα σιδήρου (II) και σιδήρου (III) έχουν σχετικά μικρές ιοντικές ακτίνες, γεγονός που τα καθιστά κατάλληλα για τη διαμόρφωση ισχυρών δεσμών με άλλα άτομα.

Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί οι άλλες καταστάσεις οξείδωσης είναι λιγότερο συχνές:

* +4: Το Fe (iv) είναι ένας ισχυρός οξειδωτής και είναι γενικά ασταθής. Βρίσκεται σε ενώσεις όπως το Feo 2 και k 2 Feo 4 .

* +6: Το Fe (VI) είναι ακόμη λιγότερο σταθερό από το Fe (iv) και υπάρχει μόνο σε μερικές ενώσεις όπως το Feo 3 .

* +7: Το Fe (vii) είναι εξαιρετικά σπάνιο και βρίσκεται μόνο σε ενώσεις όπως το k ₂ Feo 4 , η οποία είναι εξαιρετικά αντιδραστική και ασταθής.

Επομένως, ενώ ο σίδηρος μπορεί να παρουσιάσει άλλες καταστάσεις οξείδωσης, οι καταστάσεις οξείδωσης +2 και +3 είναι οι πιο σταθερές και συνήθως παρατηρούνται λόγω των ηλεκτρονικών διαμορφώσεων, της σταθερότητας και των ιοντικών ακτίνων τους