铁化合价杂谈
铁,在我们日常生活中十分常见,轻工业和重工业都要用到铁。他在人类发展史上也起到了举足轻重的作用。同时,铁的化合价还是十分丰富的,从-4到+8不等。
-4,-2:最低价的时候,只能以配合物形式。
-1:有名的负价金属化合物,主要有陆森黑,红盐。
0:除了单质之外还有羰基铁,如五,九,十二羰基铁
+1:连百度上都没有说有这个价态,但是实际上是存在的。其中一种便是FeNO2 2+,我愿称之为次铁。
+2:常见但是不稳定的价态。不管是固态还是溶液,只要在空气中暴露着没过多久就氧化到+3。多以简单离子存在,少数情况下也可以存在于配合物。水溶液中显浅绿色。主要化合物有:FeSO4,FeF2,FeCl2,K2FeCl4,FeO,Fe3(PO4)2,二茂铁,FeSiO3,Na2FeO2,FeS等,其中的铁一般称为亚铁。既有还原性,又有氧化性。氧化物是碱性氧化物。
+3:最常见也最稳定的价态。不过也有一种东西是不稳定的,那就是FeI3,由于碘有还原性,温度一旦升高就会被还原成FeI2。通常也是简单离子,但有时候又可以在配合物中。这个离子是黄色的,不过水合却是紫色。磁铁矿(Fe3O4)中有2/3是这个价,另外1/3是二价。主要化合物有:Fe2(SO4)3,Fe(NO3)3,FePO4,FeReO4,Fe(ReO4)3,FeF3,FeCl3,Fe2(CrO4)3,K3Fe(CN)6,BiFeO3,Fe(OH)3,K3FeCl6,NaFeCl4,Fe2O3等(真的是超级超级多,我列举不完了),有比较弱的氧化性。氧化物是弱碱性氧化物,俗称铁红。
+4:不太常见的价态,但总的来说还是比较稳定的。简单离子不能存在。必须是络合物。铁(IV)酸根有多种形态,分别为FeO3 2-,FeO4 4-,FeO5 6-,他们的母体为FeO2,想制取这种东西,得用上氮氧化物,总体来说不难获得,但是通常情况下,这些化合物没有实际用途。第二种是最稳定的,稳定性高于六价铁。文献中说四价铁离子是草绿色的,但有个视频中又说是黑色。由于第四周期过金失电子能力很弱,这个价态上的铁是没有卤化物的,至少目前还没有发现。(就算是有,应该也是很容易分解的)主要化合物有:FeO2,BaFeO3,KHFeO3,K2FeO3,Ba2FeO4(清一色都有氧元素)氧化性中等,氧化物是两性氧化物。
+5:更不常见的价态,而且很不稳定。总共就只有两种形态:FeO3-,FeO4 3-。他们一般都会歧化,变成三价和六价。不容易制取,而且没有任何实际用途。氧化性较强,氧化物是弱酸性氧化物(Fe2O5目前没有任何文章说已经制得,有可能是不存在的)
+6:喜欢出现在练习题中,而广为学生所知的价态。离子是深紫色,除了氧化物之外,仅以FeO4 2-一种形式存在。盐一般都可以用来洁净水,如Li2FeO4,Na2FeO4等,红棕色的沉淀BaFeO4还可以当做杀虫剂来用。由于氧化能力强,实验室中可以当做氧化剂。是常见价态当中最高的。氧化物是酸性氧化物。
+7:得在接近绝对零度的时候才能获得,FeO4-,没有文章提到他的颜色。只要温度高一点就要分解,所以对这个价还没有太多研究。
+8:丢光了外面所有的电子的铁,溶液颜色也没有文章提到,估计是太不稳定了。这个价态是很有争议的,有人说FeO4,K2FeO5是+8,有人却说是还有过氧根,应为+6,而百度百科上说FeO4是正六,FeO5 2-并没有提到。制取方式是超级苛刻的,一般人也没有见过。假如FeO5 2-中铁是+8价的话,那么他的氧化能力肯定极强,而FeO4则是强酸性氧化物。