Než se ponoříme do podrobností, pokusíme se shodnout na definicích a připomenout čtenáři, že v úzkém terminologickém smyslu je valencí prvku (v tomto případě železo) obvykle chápána jako schopnost jeho atomů tvořit určitý počet kovalentních vazeb s dalšími prvky.
Protože termín „kovalentní vazba“ znamená podstatnou sílu této vazby, v případě následného zvážení takových tříd sloučenin jako „čistých“ solí železa bude diskuse lépe používat termíny „oxidační stav“ nebo „náboj“, zatímco koordinační a komplexní sloučeniny Pokud je to možné, situace by měla být zcela vyloučena z úvah - jinak by bylo zbytečné hádat o tom, která „pravá valence“ a jak přesně by se v nich mělo uvažovat..
Situace s železem je již zajímavá, protože v některých případech je nemožné jasně rozlišit mezi sloučeninami dvojmocného a trojmocného valenčního železa: například existuje oxid železitý (II) - černý, v přírodě známý jako minerální wustit (je to oxid železa); oxid železa (III) - červenohnědý hematitový minerál (také známý jako oxid železa); a konečně oxid železitý (II, III) - feromagnetický černý minerální magnetit (známý také jako oxid železitý) - na rozdíl od prvních dvou má nejen velmi silné magnetické vlastnosti, ale má také významnou elektrickou vodivost - pro které jsou vyrobeny speciální elektrody pro řadu konkrétních případů. Obecně platí, že železo tvoří dvě oddělené řady sloučenin pro každou valenční skupinu a především soli se širokou paletou kyselin (včetně organických)..
Z praktického hlediska je mnohem zajímavější, že v iontech železa (II) a (III) velký rozdíl v elektrochemickém potenciálu po transformaci z jednoho oxidačního stavu do druhého (podle Lurieho příručky známé běžnému chemikovi za normálních podmínek je jeho hodnota definována jako ~ 0,77 voltů) - což znamená, že ve většině případů mohou sloučeniny železa (II) působit jako redukční činidla a oxidovat se na sloučeniny železa (III) a sloučeniny železa (III) - působí jako oxidační činidla, redukují se na železo (II).Dva jednoduché příklady domácnosti pro ilustraci
V obchodě se zahradním materiálem najdete plastové zapečetěné sáčky s modrozeleným krystalickým hydrátem síranu železnatého (II), také nazývaného „síran železitý“ a často používané jako fungicid - ale pokud v sáčku uděláte díru pro zcela volný přístup vzduchu, trvá to doslova pár dní díky oxidaci vzduchu vytváří špinavé červeno-hnědé skvrny základního síranu železnatého.
Téměř každý fandista ví, že pro výrobu prototypů desek s plošnými spoji doma můžete použít chlorid železitý (III), jehož teplé řešení doslova „sníží“ nechráněnou měděnou fólii na desce prázdné během několika minut - i když za normálních podmínek je měď velmi, velmi stabilní!
Bude zajímavé zde poznamenat, že protein obsahující hemoglobin obsahující železo obsažené v naší krvi obsahuje železo (II), avšak jeho schopnost reverzibilně vázat kyslík a přenášet ho tělními tkáněmi s výše zmíněným přechodem valence železa (II) na (III) a naopak chyba není nijak spojena - ačkoli existují zvědavé teorie ukazující možné mechanismy vzniku „anorganického proto-života“ na starověké Zemi právě díky relativně snadné reverzibilitě přechodu železa (II) / (III).
Shrneme tedy: z hlediska valence (II) / (III) železo snadno tvoří tři třídy sloučenin:
- Kde je to dvojmocné - a takové sloučeniny jsou nejčastěji docela silnými redukčními činidly..
- Kde je to trojmocné - a takové sloučeniny mohou obvykle působit jako mírná oxidační činidla.
- Tam, kde je to současně a v jiném stavu - chování takových sloučenin se může velmi lišit v závislosti na podmínkách (včetně reakce proporcionality)..
