鐵化合價雜談
鐵,在我們?nèi)粘I钪惺殖R?,輕工業(yè)和重工業(yè)都要用到鐵。他在人類發(fā)展史上也起到了舉足輕重的作用。同時,鐵的化合價還是十分豐富的,從-4到+8不等。
-4,-2:最低價的時候,只能以配合物形式。
-1:有名的負價金屬化合物,主要有陸森黑,紅鹽。
0:除了單質(zhì)之外還有羰基鐵,如五,九,十二羰基鐵
+1:連百度上都沒有說有這個價態(tài),但是實際上是存在的。其中一種便是FeNO2 2+,我愿稱之為次鐵。
+2:常見但是不穩(wěn)定的價態(tài)。不管是固態(tài)還是溶液,只要在空氣中暴露著沒過多久就氧化到+3。多以簡單離子存在,少數(shù)情況下也可以存在于配合物。水溶液中顯淺綠色。主要化合物有:FeSO4,F(xiàn)eF2,F(xiàn)eCl2,K2FeCl4,F(xiàn)eO,F(xiàn)e3(PO4)2,二茂鐵,F(xiàn)eSiO3,Na2FeO2,F(xiàn)eS等,其中的鐵一般稱為亞鐵。既有還原性,又有氧化性。氧化物是堿性氧化物。
+3:最常見也最穩(wěn)定的價態(tài)。不過也有一種東西是不穩(wěn)定的,那就是FeI3,由于碘有還原性,溫度一旦升高就會被還原成FeI2。通常也是簡單離子,但有時候又可以在配合物中。這個離子是黃色的,不過水合卻是紫色。磁鐵礦(Fe3O4)中有2/3是這個價,另外1/3是二價。主要化合物有:Fe2(SO4)3,F(xiàn)e(NO3)3,F(xiàn)ePO4,F(xiàn)eReO4,F(xiàn)e(ReO4)3,F(xiàn)eF3,F(xiàn)eCl3,F(xiàn)e2(CrO4)3,K3Fe(CN)6,BiFeO3,F(xiàn)e(OH)3,K3FeCl6,NaFeCl4,F(xiàn)e2O3等(真的是超級超級多,我列舉不完了),有比較弱的氧化性。氧化物是弱堿性氧化物,俗稱鐵紅。
+4:不太常見的價態(tài),但總的來說還是比較穩(wěn)定的。簡單離子不能存在。必須是絡(luò)合物。鐵(IV)酸根有多種形態(tài),分別為FeO3 2-,F(xiàn)eO4 4-,F(xiàn)eO5 6-,他們的母體為FeO2,想制取這種東西,得用上氮氧化物,總體來說不難獲得,但是通常情況下,這些化合物沒有實際用途。第二種是最穩(wěn)定的,穩(wěn)定性高于六價鐵。文獻中說四價鐵離子是草綠色的,但有個視頻中又說是黑色。由于第四周期過金失電子能力很弱,這個價態(tài)上的鐵是沒有鹵化物的,至少目前還沒有發(fā)現(xiàn)。(就算是有,應(yīng)該也是很容易分解的)主要化合物有:FeO2,BaFeO3,KHFeO3,K2FeO3,Ba2FeO4(清一色都有氧元素)氧化性中等,氧化物是兩性氧化物。
+5:更不常見的價態(tài),而且很不穩(wěn)定??偣簿椭挥袃煞N形態(tài):FeO3-,F(xiàn)eO4 3-。他們一般都會歧化,變成三價和六價。不容易制取,而且沒有任何實際用途。氧化性較強,氧化物是弱酸性氧化物(Fe2O5目前沒有任何文章說已經(jīng)制得,有可能是不存在的)
+6:喜歡出現(xiàn)在練習(xí)題中,而廣為學(xué)生所知的價態(tài)。離子是深紫色,除了氧化物之外,僅以FeO4 2-一種形式存在。鹽一般都可以用來潔凈水,如Li2FeO4,Na2FeO4等,紅棕色的沉淀BaFeO4還可以當(dāng)做殺蟲劑來用。由于氧化能力強,實驗室中可以當(dāng)做氧化劑。是常見價態(tài)當(dāng)中最高的。氧化物是酸性氧化物。
+7:得在接近絕對零度的時候才能獲得,F(xiàn)eO4-,沒有文章提到他的顏色。只要溫度高一點就要分解,所以對這個價還沒有太多研究。
+8:丟光了外面所有的電子的鐵,溶液顏色也沒有文章提到,估計是太不穩(wěn)定了。這個價態(tài)是很有爭議的,有人說FeO4,K2FeO5是+8,有人卻說是還有過氧根,應(yīng)為+6,而百度百科上說FeO4是正六,F(xiàn)eO5 2-并沒有提到。制取方式是超級苛刻的,一般人也沒有見過。假如FeO5 2-中鐵是+8價的話,那么他的氧化能力肯定極強,而FeO4則是強酸性氧化物。