Übergangsmetall-Ionen?
Hallo zusammen..
Hier steht ein Abschnitt, den ich nicht wirklich verstehe:
Was heisst das nun?
Die meisten Übergangsmetalle können Kationen mit unterschiedlichen Ladungen bilden. So gibt das Eisen-Atom je nach Bedingungen und Reaktionspartner zwei oder drei Elektronen ab, bildet also Fe2+ oder Fe3+ Ionen. Die Elektronenkonfiguration des Eisens (2/8/14/2) erinnert uns daran, dass bei den Atomen der Übergangsmetalle die zweitäusserste Schale mit mehr als acht kelektronen meinst nicht voll besetzt ist. Von einer unvollständig besetzten Schale lassen sich Elektronen relativ leicht abspalten. Die Ladung der Übergangsmetall-Ionen lässtsich darum nicht aus der Gruppennummer ableiten. Sie muss experimentell ermittelt werden..
- Eisen hat ja nur 2 Valenzelektronen, wie soll es 3 abgeben können?
- Wie lernt man solche Sachen?
Danke für Eure Hilfe..
lg E.
2 Antworten
Hi,
das lässt sich mit dem Schalenmodell nicht mehr schlüssig erklären. Das ist halt nur ein Modell und nicht die Realität. In der Wirklichkeit gibt es keine Schalen...
Durch die Abgabe von 2 Elektronen erhält Eisen ein leeres s-Orbital, bzw. eher ein halbvolles s- und ein halbvolles d-Orbital. Das ist günstig.
Durch die Abgabe von 3 Elektronen erhält Eisen ein leeres s- und ein halbleeres d-Orbital. Das ist ebenfalls günstig.
Was bedeutet das für dich?
Nichts. Für Schüler ist das Verhalten der Übergangsmetalle nicht mehr mit den ihnen bekannten Modellen zu erklären.
Deswegen musst du eigentlich auch nichts lernen. Vielleicht merkst du dir, dass Eisen Fe2+ und Fe3+ bilden kann. Dieses Wissen ist ganz praktisch. In Klassenarbeiten und Klausuren wird dir das aber immer (!) angegeben werden, welches Ion du bei Übergangsmetallen benutzen sollst - auch im Abitur. Du musst da nicht von selbst drauf kommen. => Durchatmen! ;)
Wenn es dich interessiert, wie es nach dem Schalenmodell weitergeht, oder wenn du einmal etwas Naturwissenschaftliches studieren möchtest, wäre "Elektronenkonfiguration" das Stichwort, unter dem du dich schlauer googeln kannst. Aber sei nicht enttäuscht, wenn du nur Bahnhof verstehst. Freilich darfst du gerne hier Nachfragen stellen!
LG
MCX (Chemielehrer)
Eisen hat 8 Valenzelektronen, die beiden 4s-Elektronen und die 6 3d-Elektronen.
Allerdings beginnen die beim Eisen nicht mehr richtig mitzuspielen. Die höchste Oxidationszahl ist bei Sc +3, bei Ti +4, bei V +5, bei Cr +6 und bei Mn +7. Bei Fe dann aber nur noch +6, und bis zum Zn sinkt sie auf +2. Trotzdem sind sie aber noch Valenzelektronen.
Eisen in der OZ +6 lässt sich zwar mit Haushaltsmitteln herstellen, aber in der Praxis sind nur +2 und +3 relevant, wobei +3 verbreiteter ist, zumindest seit Erfindung der Photosynthese, die Sauerstoff freisetzt.
Es gibt zwar einige Regeln, z.B. dass die 3d-Unterschale besonders stabil ist, wenn sie mit 5 Elektronen halb oder mit 10 Elektronen voll besetzt ist. Das erklärt, dass Mn lieber 2- und Fe lieber 3wertig vorkommt. Aber es erklärt nicht Kupfer(II).
Was bleibt als Schlussfolgerung? Erstmal die verbreiteten oder wichtigen OZ lernen und davon ausgehen, dass sie in Aufgaben gegeben ist. Und wenn du nicht weißt, was s- und d-Elektronen sind, das Orbitalmodell kennenzulernen.