Ferrioxalat
|
|
| Identifierare | |
|---|---|
|
3D-modell ( JSmol )
|
|
| ChemSpider | |
|
PubChem CID
|
|
|
|
|
|
| Egenskaper | |
| C 6 Fe O 12 3− | |
| Molar massa | 319,901 g·mol -1 |
|
Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa).
|
|
Ferrioxalat eller trisoxalatoferrat(III) är en trevärd anjon med formeln [Fe(C 2 O 4 ) 3 ] 3− . Det är ett övergångsmetallkomplex som består av en järnatom i +3 oxidationstillstånd och tre tvåtandade oxalatjoner C 2 O 2− 4 anjoner som fungerar som ligander .
Ferrioxalatanjonen ger en limegrön färg till salter, och i lösning är den fluorescerande . Anjonen är känslig för ljus och elektromagnetisk strålning med högre energi , vilket orsakar nedbrytning av ett oxalat till koldioxid ( CO 2 ) och reduktion av järn(III)-atomen till järn(II). Denna egenskap utnyttjas för aktinometri .
Det vanligaste och mest studerade saltet är kaliumferrioxalat , men natrium- , ammonium- och litiumsalterna har också fått en del uppmärksamhet.
Egenskaper
Stabilitet
I frånvaro av ljus eller annan strålning är ferrioxalatkomplexet ganska stabilt. Kalium- och natriumsalterna och deras lösningar kan värmas till nära 100 °C i timmar utan betydande nedbrytning.
Molekylär struktur
Komplexet hålls samman av kovalenta dativa bindningar , på grund av att syreatomerna i oxalatanjonerna ("liganderna") donerar ett ensamt par till p- och d-orbitaler i järnatomen ("centrum" av komplexet). Centrum har tre elektroner i sina d-orbitaler, vilket lämnar 13 tomma platser i de återstående d- och p-orbitalerna. Tolv av dessa är fyllda av elektroner från liganderna.
Järncentrum i ferrioxalatanjonen har en förvrängd oktaedrisk geometri . Ferrioxalatkomplexet har D 3 molekylär symmetri , inom vilken de sex Fe–O-bindningsavstånden alla är nära 2,0 Å , vilket indikerar att Fe(III) är högspinn ; eftersom det låga snurrkomplexet skulle visa Jahn-Teller-förvrängningar . Ammonium- och blandade natrium-kaliumsalter är isomorfa , liksom besläktade komplex med Al3 + , Cr3 + och V3 + .
Chiralitet
Ferrioxalatkomplexet uppvisar spiralformad kiralitet eftersom det kan bilda två icke-överlagringsbara geometrier. I enlighet med IUPAC-konventionen tilldelas isomeren med den vänstra skruvaxeln den grekiska symbolen Λ (lambda). Dess spegelbild med den högra skruvaxeln ges den grekiska symbolen Δ (delta).
Reaktioner
Fotoreduktion
I lösning genomgår ferrioxalatkomplexet fotoreduktion . I denna process absorberar komplexet en foton av ljus och sönderdelas därefter och bildar Fe(C
2 O
4 )
2− 2 och CO
2 . Järncentrum reduceras (får en elektron) från +3 till +2 oxidationstillståndet , medan en oxalatjon oxideras till koldioxid :
- 2 [ Fe(C
2 O
4 )
3 ] 3− + hν → 2 [ Fe(C
2 O
4 )
2 ] 2− + 2 CO
2 + C
2 O
2− 4
Denna reaktion ger en effektiv kemisk metod för fotometri och aktinometri , mätning av ljus och elektromagnetisk strålning med högre energi. Kaliumferrioxalat är över 1000 gånger känsligare än uranyloxalat , den förening som tidigare använts för dessa ändamål. Även om komplexet i sig är okänsligt för neutroner , kan litiumsaltet användas för att mäta dem . En litium-6 kärna kan absorbera en neutron och avge alfapartikel 4 He 2+ och en triton 3 H + med höga energier, vilket förmodligen bryter ner det närliggande ferrioxalatet.