Ferrioxalát - Ferrioxalate - Wikipedia

Ferrioxalát nebo trisoxalatoferrát (III) je trojmocný anion se vzorcem [Fe (C.
2Ó
4)
3]3−. Je to komplex přechodných kovů skládající se z žehlička atom v +3 oxidačním stavu a tři bidentate šťavelan ionty C
2Ó2−
4 anionty jednající jako ligandy.

Ferrioxalátový anion dává solím vápnozelenou barvu a v roztoku je fluorescenční. Anion je citlivý na světlo a vyšší energii elektromagnetická radiace, který způsobuje rozklad jednoho oxalátu na oxid uhličitý CO
2 a redukce atomu železa (III) na železo (II). Tato vlastnost je využívána pro aktinometrie.

Nejběžnější a nejvíce studovaná sůl je ferrioxalát draselný, ale sodík, amonný, a lithium solím se také dostalo určité pozornosti.

Vlastnosti

Stabilita

Při absenci světla nebo jiného záření je komplex ferrioxalátu poměrně stabilní. Draselné a sodné soli a jejich roztoky lze zahřívat na teplotu téměř 100 ° C po dobu několika hodin bez významného rozkladu.

Molekulární struktura

Komplex drží pohromadě dativní kovalentní vazby, díky atomům kyslíku v oxalátových aniontech („ligandy“) darujících osamělý pár orbitálům p a d atomu železa („střed“ komplexu). Střed má ve svých d orbitálech tři elektrony a ve zbývajících orbitálech d a p ponechává 13 prázdných míst. Dvanáct z nich je vyplněno elektrony z ligandů.

Střed železa v anionu ferrioxalátu je zkreslený oktaedrická geometrie Ferrioxalátový komplex má D.3 molekulární symetrie, v rámci kterého. Šest vzdáleností vazeb Fe – O je téměř 2,0 A[1] což naznačuje, že Fe (III) je vysoká rotace; jak by se zobrazoval komplex s nízkou rotací Jahn – Tellerovy zkreslení. Amonné a smíšené sodno-draselné soli jsou izomorfní, stejně jako související komplexy s Al3+, Cr3+a V.3+.

Chirality

Zobrazí se komplex ferrioxalátu spirálová chirality protože může tvořit dvě nepřekládatelné geometrie. V souladu s konvencí IUPAC je izomeru s levostrannou osou šroubu přiřazen řecký symbol Λ (lambda). Jeho zrcadlový obraz s pravotočivou osou šroubu je označen řeckým symbolem Δ (delta).[2]

2-izomery-ferrioxalátu.svg

Reakce

Fotoredukce

V roztoku prochází komplex ferrioxalát fotoredukce. V tomto procesu komplex absorbuje a foton světla a následně se rozkládá Fe (C.
2Ó
4)2−
2 a CO
2. Železný střed je snížena (získá elektron) z +3 na +2 oxidační stav, zatímco oxalátový iont je oxidován na oxid uhličitý:

2 [Fe (C.
2Ó
4)
3]3− + hν → 2 [Fe (C.
2Ó
4)
2]2− + 2 CO
2 + C
2Ó2−
4

Tato reakce poskytuje účinnou chemickou metodu pro fotometrie a aktinometrie, měření světla a vysokoenergetického elektromagnetického záření. Ferrioxalát draselný je více než 1000krát citlivější než uranyl oxalát, sloučenina dříve použitá pro tyto účely.[3][4]Zatímco samotný komplex je necitlivý na neutrony, lithium k jejich měření lze použít sůl. Jádro lithia-6 může absorbovat neutron a emitovat alfa částice 4
On2+ a a triton 3
H+ s vysokými energiemi, které pravděpodobně rozkládají blízký ferrioxalát.[5]

Viz také

Reference

  1. ^ Junk, Peter C. (2005). „Supramolekulární interakce v rentgenové krystalové struktuře trihydrátu tris (oxalato) ferátu (III) draselného“. J. Coord. Chem. 58 (4): 355–361. doi:10.1080/00958970512331334250.
  2. ^ Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.
  3. ^ Hatchard, C. G .; Parker, C. A. (1956). „Nový citlivý chemický aktinometr. II. Ferrioxalát draselný jako standardní chemický aktinometr“. Sborník královské společnosti v Londýně. 235: 518–36. doi:10.1098 / rspa.1956.0102.CS1 maint: používá parametr autoři (odkaz)
  4. ^ Pozdnyakov, Ivan P .; Kel, Oksana V .; Plyusnin, Victor F .; Grivin, Vyacheslav P .; Bazhin, Nikolai M. (2008). "Nový pohled na fotochemii ferrioxalátu". J. Phys. Chem. A. 112 (36): 8316–8322. doi:10.1021 / jp8040583.
  5. ^ Junko Akashi, Yoshio Uchida, Tomoko Kojima, Motomi Katada a Hirotoshi Sano (1984): „Mössbauerovy spektroskopické studie účinků reakce 6Li (n, α) T v lithium tris (oxalato) ferátu (III)“. Bulletin of the Chemical Society of Japan, svazek 57, číslo 4, strany 1076-1078. doi:10,1246 / bcsj.57.1076