Eisen

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    Die wichtigsten Oxidationsstufen von Eisen sind +2 und +3, obwohl mehrere Zustände +4 und +6 bekannt sind.  Die Tendenz zur relativen Stabilität der Oxidationszustände zwischen den Elementen der ersten Übergangsreihe für das elementare Eisen setzt sich fort, außer dass es keinen legierungs- oder chemisch kritischen Zustand gibt, in dem der Oxidationszustand des Eisens seine Wertigkeit hat Anzahl von  Schalenelektronen, acht;  Die bekannteste Oxidationsstufe ist +6, was selten und unbedeutend ist.  Sogar die Oxidationsstufe +3, die an der Position von Chrom im Periodensystem wichtig ist, verliert gegenüber der Position +2 an der Eisenposition an Boden.  Im +2-Zustand werden Eisenverbindungen als Eisen bezeichnet und enthalten hellgrüne Fe2 + -Ionen oder komplexe Ionen.  Eisenverbindungen im +3-Zustand werden Eisen(III) genannt und enthalten Fe3+-Ionen (die je nach Ausmaß der Hydrolyse von gelb über orange bis braun reichen) oder komplexe Ionen.

    Drei Sauerstoffverbindungen des Eisens sind bekannt: Eisenoxid, FeO;  Eisenoxid, Fe2O3;  Und Ferrosphärenoxid oder Ferroferrioxid, Fe3O4, das unter +2- und +3-Oxidationsbedingungen Eisen enthält.  Eisenoxid ist ein grünes bis schwarzes Pulver, das hauptsächlich als Glasschmiermittel verwendet wird.  Es kommt in der Natur als mineralischer Abfallit vor und kann durch Erhitzen der Eisenverbindung unter Luftabschluss oder durch Übertragung von Wasserstoff auf Eisenoxid hergestellt werden.  Eisenoxid ist ein rotbraunes bis schwarzes Pulver, das in der Natur als Mineral Hämatit vorkommt.  Es kann durch künstliches Entzünden einer beliebigen Eisenverbindung in der Luft hergestellt werden.  Eisenoxid ist die Grundlage einer Reihe von Farben, die von Gelb bis zu einer roten Farbe reichen, die als venezianisches Rot bezeichnet wird.  Die fein gepuderte rote Form, oft als Jewellers Rouge bezeichnet, wird zum Polieren von Edelmetallen und Diamanten sowie in der Kosmetik verwendet.  Eisenoxid bildet zahlreiche Hydrate mit variablen Strukturen und Verbindungen.  Eine häufige Form ist Eisenrost, der durch die kombinierte Einwirkung von Feuchtigkeit, Kohlendioxid und Luftsauerstoff auf metallisches Eisen entsteht.  Dieser Prozess läuft in zwei Stufen ab: Zunächst löst sich das Eisen in der Luft und die aus Kohlendioxid gebildete saure Lösung bildet Eisen(II) und setzt Wasserstoff frei.  Zweitens oxidiert Sauerstoff aus der Luft Eisen(II)-eisen, um hydratisiertes Eisen(III)-oxid zu bilden.  Ferrophorisches Oxidmineral wird als Magnetit in Form von magnetischen, schwarzen oder rötlich schwarzen Kristallen gefunden.  Es wird durch dampfendes glühendes Eisen hergestellt.  Oxid wird häufig in Materialien mit Ferrit, hoher magnetischer Permeabilität und hohem elektrischem Widerstand verwendet, die in Beschichtungen für computerspezifische Speicher und Magnetbänder verwendet werden.  Es wird auch als Schmier- und Poliermittel verwendet.

    Die Einwirkung von Schwefelsäure auf Eisen führt zur Bildung von zwei Schwefelverbindungen: Eisensulfat, FeSO4, allgemein erhältlich als Heptahydrat FeSO4 ∙ 7H2O.  Und Eisensulfat, Fe2 (SO4) 3.  Eisen(II)-Sulfat-Heptahydrat, im Handel bekannt als grüner Glaskörper oder Capras, wird als Nebenprodukt industrieller Prozesse erhalten, bei denen Eisenmetalle verwendet werden, die mit Schwefelsäure behandelt wurden.  Es dient als Ausgangsstoff bei der Herstellung verschiedener anderer Eisenverbindungen und als Reduktionsmittel.  Es wird auch zur Herstellung von Tinten, Düngemitteln und Pestiziden sowie zum Galvanisieren von Eisen verwendet.  Eisen(III)-sulfat wird in großem Umfang durch Zugabe von Schwefelsäure und einem Oxidationsmittel (wie Salpetersäure oder Wasserstoffperoxid) zu einer heißen Lösung von Eisen(II)-sulfat hergestellt.  Es wird zur Herstellung von Eisenalaun und anderen Eisenverbindungen verwendet.  Als Gerinnungsmittel in der Wasserreinigung und Abwasserbehandlung;  Und als Beizmittel (Fixiermittel) beim Textilfärben und -bedrucken.

    Eisen bildet neben Chlor eine weitere Gruppe industriell wichtiger Verbindungen: Eisen(II)-chlorid, FeCl2;  Und Eisenchlorid, FeCl3.  Eisenchlorid wird erhalten, indem trockenes Chlorwasserstoffgas über glühendes Eisen geleitet wird, um gelbgrüne, zarte (feuchtigkeitsabsorbierende) Kristalle zu bilden.  Es kann auch in hydratisierter Form, FeCl2 ∙ 4H2O, durch Auflösen von metallischem Eisen in Salzsäure hergestellt werden.  Es wird in der Farbstoffindustrie als Beiz- und Reduktionsmittel verwendet.  Eisenchlorid wird normalerweise aus Eisenchlorid durch Chlorid- oder Salpetersäureverfahren hergestellt.  Es wird zur Herstellung vieler anderer Eisenverbindungen und als Chlorierungsmittel für Silber, Kupfer und einige organische Verbindungen verwendet.  Die Behandlung einer Lösung von Fe3 + mit dem komplexen Hexacyanoferrat-Ion [Fe (CN6)] 4− erzeugt einen tiefblauen Niederschlag, der als Persisches Blau bezeichnet wird.  Dieses Öl hat einen leicht rötlichen Farbton und wird in Farben, Lacken und Linien verwendet.

    Zahlreiche Eisenverbindungen haben sich als medizinisch nützlich erwiesen.  Eisengluconat, Fe (C6H11O7) 2 ∙ 2H2O, und Eisenpyrophosphat, Fe4 (P2O7) 3 ∙ xH2O, gehören beispielsweise zu den Verbindungen, die am häufigsten zur Behandlung von Anämie verwendet werden.  Zur Förderung der Wundheilung werden verschiedene Eisen(III)-Salze aufgetragen, die als Gerinnungsmittel wirken.

    Dieser Artikel wurde kürzlich von Eric Gregerson überprüft und aktualisiert.