|
 |
|
Zašto je željezo dvovalentno i trovalentno,zašto hrđa i kakva je promjena temperature pri proizvodnji zeljeza?
|
|
Ime i prezime:
Petra
@petramajic.maji94@gmail.com
|
 |
 |
Željezo je u stanju imati oksidacijska stanja od ‒II pa do +VII, a spekulira se čak i o +VIII. Razlog zašto su najstabilnija oksidacijska stanja +II i +III najlakše je tražiti u elektronskoj konfiguraciji željeza. Za neutralni atom ona je [Ar]3d64s2. Micanjem triju elektrona dobiva se ion u kojemu je d-podljuska točno napola puna, što je općenito dosta stabilno. Micanjem dvaju elektrona opet će njih pet ostati u d-podljusci, dok će jedan biti u s-podljusci, što je opet prilično stabilno jer imamo dvije točno napola pune podljuske.
Međutim, s takovim objašnjenjima uvijek valja biti na oprezu jer je kemija ipak malo više od elektronskih konfiguracija, u prvom redu po pitanju složenosti. Zbog toga bih ti skrenuo pozornost na Juričin odgovor od prije više od desetljeća, a i na dva vlastita teksta o odnosu kemije i fizike.
Što se hrđanja tiče, ono je jasan znak da je hrđa stabilniji sustav od željeza, kisika i vode. U pozadini su opet elektroni. Oni se vole oko jezgara tako rasporediti, da si što manje smetaju. To uključuje veću stabilnost nekih elektronskih konfiguracija, ali isto tako vodi i sklonosti atomâ da međusobno dijele elektrone tj. da stvaraju kovalentne veze. Očito, željezo i kisik su stabilniji kad željezo svoje valentne elektrone "pokloni" kisiku. No, sad smo opet na prvoj rečenici. Kako je Jurica napisao, u pitanju je eksperimentalno utvrđena činjenica. Od njih polazi svaka znanost, pa tako i kemija. Teorije se pak grade tako da se te činjenice povežu i organiziraju u smislene cjeline. U ovom kontekstu, to bi bilo ono o elektronskim konfiguracijama. Za detalje će nam trebati precizna mjerena i računi, no to bi bilo malo previše za ovaj odgovor.
Proizvodnja željeza traži visoke temperature. Konkretno, iz željezovih se oksida željezo dobiva redukcijom pomoću ugljika, odnosno ugljikovog monoksida. U principu, ugljen se zapali, a željezo reducira vreli ugljikov monoksid.
Ako te zanima je li redukcija željeza iz hematita i magnetita u elementarno željezo egzotermna ili endotermna promjena, možeš to zaključiti iz topline izgaranja željeza. Ako nisi nikad vidjela kako željezna vuna gori na zraku, možeš pogledati ovaj video.
Pozdrav,
|
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
