Ферриоксалат - Википедия - Ferrioxalate

Ферриоксалат или же трисоксалатоферрат (III) это трехвалентный анион с формулой [Fe (C
2О
4)
3]3−. Это комплекс переходных металлов состоящий из утюг атом в степени окисления +3 и три двузубый оксалат ионы C
2О2−
4 анионы, действующие как лиганды.

Анион ферриоксалата придает солям светло-зеленый цвет, и в растворе он флуоресцентный. Анион чувствителен к свету и более высокой энергии. электромагнитное излучение, что вызывает разложение одного оксалата до углекислый газ CO
2 и восстановление атома железа (III) до железа (II). Это свойство используется для актинометрия.

Самая распространенная и наиболее изученная соль - это ферриоксалат калия, но натрий, аммоний, и литий соли также получили некоторое внимание.

Характеристики

Стабильность

В отсутствие света или другого излучения ферриоксалатный комплекс довольно стабилен. Соли калия и натрия и их растворы можно нагревать почти до 100 ° C в течение нескольких часов без значительного разложения.

Молекулярная структура

Комплекс удерживает дативные ковалентные связи из-за атомов кислорода в оксалат-анионах («лигандах»), отдающих неподеленную пару p- и d-орбиталям атома железа («центр» комплекса). Центр имеет три электрона на своих d-орбиталях, оставляя 13 пустых мест на оставшихся d- и p-орбиталях. Двенадцать из них заполнены электронами лигандов.

Железный центр в анионе ферриоксалата имеет искаженный октаэдрическая геометрия Ферриоксалатный комплекс имеет D3 молекулярная симметрия, в пределах которого . Все шесть расстояний между связями Fe – O близки к 2,0. Å[1] что указывает на то, что Fe (III) высокое вращение; как комплекс низких оборотов отобразит Искажения Яна – Теллера. Аммониевые и смешанные натриево-калиевые соли являются изоморфный, как и родственные комплексы с Al3+, Cr3+, а V3+.

Хиральность

Ферриоксалатный комплекс отображает спиральная хиральность поскольку он может образовывать две несовмещаемые геометрии. В соответствии с соглашением IUPAC изомер с левой винтовой осью обозначается греческим символом Λ (лямбда). Его зеркальное отображение с правой осью винта обозначено греческим символом Δ (дельта).[2]

2-изомеры-ферриоксалата.svg

Реакции

Фоторедукция

В растворе ферриоксалатный комплекс претерпевает фотовосстановление. В этом процессе комплекс поглощает фотон света и впоследствии разлагается, образуя Fe (C
2О
4)2−
2 и CO
2. Железный центр уменьшенный (получает электрон) от +3 до +2 степень окисления, а оксалат-ион окисляется до углекислый газ:

2 [Fe (C
2О
4)
3]3− + hν → 2 [Fe (C
2О
4)
2]2− + 2 CO
2 + C
2О2−
4

Эта реакция обеспечивает эффективный химический метод для фотометрия и актинометрия, измерение света и электромагнитного излучения более высоких энергий. Ферриоксалат калия более чем в 1000 раз чувствительнее, чем уранил оксалат, соединение, ранее используемое для этих целей.[3][4]Хотя сам комплекс нечувствителен к нейтроны, то литий соль можно использовать для их измерения. Ядро лития-6 может поглотить нейтрон и испустить альфа-частица 4
Он2+ и тритон 3
ЧАС+ с высокими энергиями, которые предположительно разлагают ближайший ферриоксалат.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мусор, Питер С. (2005). «Супрамолекулярные взаимодействия в рентгеновской кристаллической структуре тригидрата трис (оксалато) феррата (III) калия». J. Coord. Chem. 58 (4): 355–361. Дои:10.1080/00958970512331334250.
  2. ^ Гринвуд, Норман Н.; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн. ISBN  978-0-08-037941-8.
  3. ^ Hatchard, C.G .; Паркер, К. А. (1956). «Новый чувствительный химический актинометр. II. Ферриоксалат калия как стандартный химический актинометр». Труды Лондонского королевского общества. 235: 518–36. Дои:10.1098 / rspa.1956.0102.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  4. ^ Поздняков, Иван П .; Кель, Оксана В .; Плюснин, Виктор Ф .; Гривин, Вячеслав П .; Бажин, Николай М. (2008). «Новое понимание фотохимии ферриоксалата». J. Phys. Chem. А. 112 (36): 8316–8322. Дои:10.1021 / jp8040583.
  5. ^ Дзюнко Акаси, Ёсио Учида, Томоко Кодзима, Мотоми Катада и Хиротоши Сано (1984): «Мессбауэровские спектроскопические исследования эффектов реакции 6Li (n, α) T в трис (оксалато) феррате (III) лития». Бюллетень химического общества Японии, том 57, выпуск 4, страницы 1076-1078. Дои:10.1246 / bcsj.57.1076