Prije nego što uđemo u detalje, pokušat ćemo se složiti s definicijama i podsjetiti čitatelja da se u uskom terminološkom smislu valencija elementa (u ovom slučaju željeza) obično razumije kao sposobnost njegovih atoma da formiraju određeni broj kovalentnih veza s drugim elementima.
Budući da izraz „kovalentna veza“ podrazumijeva značajnu čvrstoću ove veze, u slučaju kasnijeg razmatranja klasa spojeva kao „čistih“ željeznih soli, u diskusiji će se ispravnije koristiti izrazi „oksidacijsko stanje“ ili „naboj“, dok koordinacija i složeni spojevi Ako je moguće, situaciju je potrebno potpuno isključiti iz razmatranja - u protivnom bi bilo beskorisno raspravljati se o tome koja je „istinska valencija“ i kako točno u njima treba uzeti u obzir..
Situacija s željezom je već zanimljiva jer je u nekim slučajevima nemoguće jasno razlikovati spojeve valentnog željeza s dva (II) i tri (III): na primjer, postoji željezni oksid (II) - crni, koji je u prirodi poznat kao mineralni wustite (to željezov oksid); željezov oksid (III) - crveno-smeđi hematitni mineral (aka željezni oksid); i konačno, željezni oksid (II, III) - feromagnetski crni mineralni magnetit (također poznat kao željezov oksid-oksid) - za razliku od prva dva, on ne samo da ima vrlo snažna magnetska svojstva, već ima i značajnu električnu vodljivost, od - za koje su od nje napravljene posebne elektrode za niz specifičnih slučajeva. U općenitom slučaju, željezo tvori dva odvojena niza spojeva za svaku valenciju, a prije svega soli s širokim rasponom kiselina (uključujući organske).
S praktičnog stajališta, mnogo je zanimljivije da ioni željeza (II) i (III) velika razlika u elektrokemijskom potencijalu nakon prelaska iz jednog oksidacijskog stanja u drugo (prema Lurieovoj referentnoj knjizi koja je poznata svakom kemičaru za normalne uvjete, njegova vrijednost je definirana kao ~ 0,77 volti) - što znači da u većini slučajeva spojevi željeza (II) mogu djelovati kao redukcijski agensi i oksidiraju se u željezo (III) i željezo (III) spojevi - djeluju kao oksidanti, reducirajući na željezo (II).Dva jednostavna primjera kućanstva za ilustraciju
U trgovini vrtnih potrepština možete pronaći plastične zatvorene vrećice sa plavo-zelenim kristalnim hidratom željeznog sulfata (II), koji se nazivaju i "željeznim sulfatom" i koji se često koriste kao fungicid - ali ako napravite rupu u vrećici za potpuno besplatan pristup zraku, potrebno je doslovno nekoliko dana tvori prljavu crvenkasto-smeđu mrlju bazičnog željeznog (III) sulfata uslijed oksidacije zraka.
Gotovo svaki hobist zna da za izradu prototipa s tiskanim pločama kod kuće možete koristiti željezni (III) klorid, čija topla otopina doslovno "pojede" nezaštićenu bakrenu foliju na praznoj ploči u samo nekoliko minuta - iako je u normalnim uvjetima bakar vrlo, vrlo stabilan!
Ovdje će biti zanimljivo primijetiti da proteinski hemoglobin koji sadrži željezo sadržan u našoj krvi sadrži željezo (II), međutim njegova sposobnost da reverzibilno veže kisik i prenosi ga kroz tjelesna tkiva s gore spomenutim prijelazom valencije željeza (II) u (III) i obrnuto greška nije povezana ni na koji način - iako postoje znatiželjne teorije koje prikazuju potencijalne mehanizme nastanka "anorganskog protoživota" na drevnoj Zemlji upravo zbog relativno lagane reverzibilnosti željeznog (II) / (III) prijelaza.
Dakle, sažeto prikazujemo: s gledišta valencije (II) / (III), željezo lako tvori tri klase spojeva:
- Tamo gdje je dvovalentno - a takvi spojevi najčešće su prilično jaka reducirajuća sredstva..
- Tamo gdje je trovalentno - i takvi spojevi obično mogu djelovati kao blaga oksidirajuća sredstva.
- Ako se istovremeno nalaze u tom i drugom stanju, ponašanje takvih spojeva može biti vrlo različito ovisno o uvjetima (uključujući reakciju proporcionalnosti).
