Wie lässt sich erklären, dass Eisen bevorzugt die Oxidationsstufen +II und +III ausbildet?
Habe mir das so erklärt das. Ei fe 2+ zuerst die s schale geleert wird. Und bei fe3+ Sind die d Orbitale nur einfach besetzt was energetische stabiler ist als fe2+.
stimmt das so ?
1 Antwort
Zuerst wird das s-Orbital geleert. Dann kommt der Faktor hinzu, dass halbgefüllte Unterschalen energetisch günstig sind.
Eisen hat die Elektronenkonfiguration
[Ar] 3d6 4s2
Eisen(II) hat die Elektronenkonfiguration
[Ar] 3d6 4s0
und Eisen(III) hat die Elektronenkonfiguration
[Ar] 3d5 4s0
Damit ist die d-Unterschale mit 5 Elektronen genau halbgefüllt. Um sie weiter zu füllen müsste man die sog. Spinpaarungsenergie aufwenden. Und da ist es energetisch einfach günstiger, wenn die Unterschale halb gefüllt ist, in jedem d-Orbital ein Elektron sitzt (schematisch Spin-up). Will man nun die halbbesetzten d-Orbitale weiter füllen muss ein weiteres Elektron in jedes d-Orbital hinzugefügt werden (schematisch Spin-down). Das kostet Energie, die Elektronen stoßen sich gegenseitig ab usw. sodass der halbgefüllte Zustand ein günstiger ist.
Das 3. Elektron „kann man dem Eisen leicht wegnehmen“ da dann die Spinpaarungsenergie wieder frei wird, das ganze liegt dann energetisch tiefer auf der Energieachse.