Vas (II) - Iron(II)

Vas (II) -oxid (vas-oxid), FeO.
Vas (II) -klorid-tetrahidrát, FeCl
2 · 4H 2 O .

A kémia , a vas (II) utal az elem vas annak +2 oxidációs állapotban . Az ionos vegyületekben (sók) egy ilyen atom külön kationként (pozitív ionként) fordulhat elő, amelyet Fe 2+ jelöl .

A vas jelzőt vagy a ferro előtagot gyakran használják az ilyen vegyületek meghatározására - például a vas (II) -klorid , a FeCl "vas-kloridjában"
2 . A vas (III) sók helyett a "vas" jelzőt használják , amely kationt vagy Fe 3+ -ot tartalmaz . A szó vas származik a latin szó ferrum a vas.

Vas (II) atomok koordinációs komplexként is előfordulhatnak , mint például a polimer vas (II) oxalát- dihidrát , [Fe (C
2 O
4 ) (H
2 O)
2 ] n vagy [Fe2 + ] [C
2 O 2-
4 ] [H
2 O]
2 n ; és fémorganikus vegyületek , mint például a ferrocén semleges molekula , Fe (C
2 H
5. )
2 vagy [Fe2 + ] [C
5. H -
5 ]
2 .

A vassal szinte mindig találkozunk 0 oxidációs állapotban (mint a fémben), +2 vagy +3. A szilárd vas (II) sók viszonylag stabilak a levegőben, de levegő és víz jelenlétében hajlamosak oxidálódni vas (III) sókká, amelyek hidroxid ( HO - ) vagy oxid ( O 2− ) anionokat tartalmaznak.

Vas (II) és az élet

Az élet összes ismert formája vasat igényel. Az élőlények sok fehérje tartalmaz kötött vasionokat; ezek a metalloproteinek fontos alosztálya . Ilyen például a hemoglobin , a ferredoxin és a citokróm .

Ezek a fehérjék eleget tesznek létfontosságú funkcióiknak a vasatom viszonylag könnyű kapcsolásának köszönhetően a +2 és a +3 állapot között. A hemoglobin például oxigént szállít a vérben egy O molekula megkötésével
2 a vasatomra , oxihemoglobint képezve . A folyamat során a hemoglobin vas (II) magja elveszíti az elektront, hogy vas (III) legyen, míg az oxigénmolekula szuperoxid aniongá alakul O -
2 .

Az emberi étrendben lévő elégtelen vas vérszegénységet okoz . Az állatok és az emberek megszerezhetik a szükséges vasat olyan élelmiszerekből, amelyek asszimilálható formában tartalmazzák, például húsból. Más organizmusoknak meg kell szerezniük a vasat a környezetből. A vas azonban hajlamos erősen oldhatatlan vas (III) -oxidokat / -hidroxidokat képezni aerob oxigénnel telített környezetben, különösen meszes talajokban . A növények (a füvek kivételével ) megoldják ezt a problémát azáltal, hogy ösztönzik a gyökerek körüli bizonyos baktériumok szaporodását, amelyek redukálják a vasat (III) oldhatóvá (II). (A baktériumok és a füvek ehelyett sziderofóroknak nevezett vegyületeket választanak ki , amelyek oldható komplexeket képeznek a vasal (III).)

Ugyanezen okból a vas nagyon kevés a tengervízben, és gyakran korlátozza a tengeri táplálékháló alapját képező mikroszkopikus növények ( fitoplankton ) növekedését . Ezt a tényt drámai módon bizonyította egy kísérlet, amelynek során az óceán felszínének nagy részét oldható vas (II) sókkal, konkrétan vas (II) szulfáttal permetezték be . Néhány nap elteltével a kezelt területen a fitoplankton olyan mértékben virágzott, hogy a hatás a világűrből is látható volt. Ezt a megtermékenyítési eljárást javasolták a légkör szén-dioxid- tartalmának mérséklésére .

A vizes vas Pourbaix-diagramja

Vas (II) oldatban

Számos vas (II) só oldódik vízben, például vas (II) -klorid FeCl
2 és vas (II) -szulfát FeSO
4 . A vas (III) társaikkal ellentétben ezek a sók tiszta vízben oldódnak jelentős hidrolízis nélkül, és nem befolyásolják a pH-t

Amikor a fémes vasat (0 oxidációs állapot) sósav oldatába helyezzük, a reakció során vas (II) -klorid keletkezik hidrogéngáz felszabadulásával

Fe 0
+ 2 H + → Fe 2+ + H
2

A vasfém elektropozitívabb, mint a réz , ezért kiszorítja sói közül:

Fe 0
+ Cu 2+ → Fe 2+ + Cu 0

Amikor vas, fém van kitéve a levegő és a víz, általában kiderül rozsda , a keverék oxidok és oxid-hidroxidok. Bizonyos környezetekben azonban a fém kevert vas (II) és vas (III) sót képez hidroxiddal és más anionokkal, az úgynevezett zöld rozsda .

Komplexumok

A vas (II) ad 6 központ, ami azt jelenti, hogy az atomnak hat "vegyérték" elektronja van a 3d orbitális héjban. A 3d, 4s és 4p vegyértékpályák tehát a ligandumok sokféle változatából legfeljebb 12 elektronot képesek elfogadni, hogy koordinációs komplexeket és fémorganikus vegyületeket képezzenek. Ilyen például a ferrocén és a ferrocianidion .

Hivatkozások

  1. ^ Berg, Jeremy Mark; Lippard, Stephen J. (1994). A bioorganikus kémia alapelvei . Sausalito, Kalifornia: University Science Books. ISBN   0-935702-73-3 .
  2. ^ Johanna V. Weiss, David Emerson, Stephanie M. Backer és J. Patrick Megonigal (2003): "Fe (II) -oxidáló és Fe (III) -redukáló baktériumok felsorolása a vizes növények gyökérzónájában: következmények egy rizoszféra vasciklusa ". Biogeokémia , 64. évfolyam, 1. szám, 77–96. doi : 10.1023 / A: 102495302
  3. ^ H. Marschner és V. Römheld (1994): "A növények stratégiái a vas megszerzésére". Növény és talaj , 165. kötet, 2. szám, 261–274. doi : 10.1007 / BF00008069
  4. ^ Takanori Kobayashi és Naoko K. Nishizawa (2012): "Vasfelvétel, transzlokáció és szabályozás a magasabb üzemekben". A növénybiológia éves áttekintése , 63. évfolyam, 131–152. doi : 10.1146 / annurev-arplant-042811-105522
  5. ^ Boyd PW, Watson AJ, Law CS és mtsai. (2000. október). "Mesaszálú fitoplankton virágzik a sarki déli-óceánon vasmegtermékenyítéssel stimulálva". Természet . 407 (6805): 695–702. Bibcode : 2000Natur.407..695B . doi : 10.1038 / 35037500 . PMID   11048709 .
  6. ^ Earnshaw, A .; Greenwood, NN (1997). Az elemek kémiája (2. kiadás). Oxford: Butterworth-Heinemann. ISBN   0-7506-3365-4 .


Csonka ikonra

Ez a kémiai vonatkozású cikk csonka . Segíthet Wikipedia szerint bővítette .