Avant d'entrer dans les détails, nous allons essayer de nous mettre d'accord sur les définitions et de rappeler au lecteur que dans le sens terminologique étroit, la valence d'un élément (dans ce cas, le fer) signifie généralement la capacité de ses atomes à former un certain nombre de liaisons covalentes avec d'autres éléments.
Étant donné que le terme «liaison covalente» implique la force substantielle de cette liaison, lorsqu’on examinera ultérieurement des classes de composés telles que les sels de fer «purs», il sera plus approprié d’utiliser les termes «état d’oxydation» ou «charge» dans la discussion, dans la mesure du possible, les composés dans cette situation devraient être exclus de la considération en général - sinon, il serait inutile d'argumenter sur ce qu'est exactement la «vraie valeur» et comment exactement ils devraient être considérés.
La situation avec le fer est intéressante par le fait que dans certains cas, il est impossible de distinguer clairement les composés de fer valence deux (II) et trois (III): par exemple, il existe un oxyde de fer (II) - noir, connu sous le nom de minéral wustite. (il est oxyde ferreux); oxyde de fer (III) - couleur rouge-brun minérale de l'hématite (également appelée oxyde de fer); et, enfin, oxyde de fer (II, III) - magnétite noire ferromagnétique (également appelé oxyde ferreux) - contrairement aux deux premiers, il possède non seulement des propriétés magnétiques très puissantes, mais également une conductivité électrique importante, - ce qui en fait des électrodes spéciales pour un certain nombre decas. Dans le cas général, le fer forme deux séries distinctes de composés pour chaque valence et surtout - des sels avec une grande variété d’acides (y compris organiques).
Du point de vue pratique, il est beaucoup plus intéressant que les ions de fer (II) et (III) aientune grande différence de potentiel électrochimiquelors du passage d'un état d'oxydation à un autre (selon le livre de référence Lurie, familier à tout chimiste pour des conditions normales, sa valeur est définie à environ 0,77 volts), ce qui signifie que dans la plupart des cas, les composés du fer (II) peuvent agir en tant qu'agents réducteurs, alors qu'ils sont oxydés en fer (III) et que les composés du fer (III) peuvent agir en tant qu'agents oxydants , se remettant à repasser (II).
Deux exemples simples de ménages à illustrer
Dans le magasin de fournitures pour le jardin, vous pouvez trouver des sacs en plastique scellés contenant de l’hydrate de sulfate ferrique bleu-vert (II), également appelé «sulfate de fer» et souvent utilisés en tant que fongicide. Toutefois, si vous faites un trou dans le sac pour obtenir un air totalement libre, Quelques jours plus tard, une tache rouge-brun sale de sulfate de fer basique (III) se forme en raison de l'oxydation de l'air avec de l'oxygène.
Pratiquement tous les radioamateurs savent que le chlorure de fer (III) peut être utilisé à la maison pour le prototypage de cartes de circuit imprimé, solution chaude permettant de «ronger» la feuille de cuivre non protégée sur des pièces à usiner en quelques minutes - bien que dans des conditions normales, le cuivre soit très, très stable!
Ici en passantIl sera intéressant de noter que l’hémoglobine, une protéine qui contient du fer, est présente dans notre sang et contient du fer (II), mais sa capacité à se lier de manière réversible et à le transporter à travers les tissus de l’organisme avec la transition de valence du fer (II) susmentionnée (III) liées en aucune façon - bien qu'il existe des théories curieuses montrant les mécanismes potentiels pour la génération de «proto-vie inorganique» sur la Terre ancienne précisément en raison de la réversibilité relativement facile de la transition fer (II) /(III).
Nous résumons donc: en termes de valence (II) /(III), le fer forme facilement trois classes de composés:
- Où il est bivalent - et ces composés sont souvent des agents réducteurs assez puissants.
- Où il est trivalent - et de tels composés peuvent généralement agir comme oxydants modérés.
- Où il se trouve à la fois, en fait et dans un autre état - le comportement de tels composés peut être très différent selon les conditions (y compris la réaction de proproportionation).
