ఐరన్ గోర్లు FE² లేదా Fe³? | హెబీ వుయాంగ్ ఫాస్టెనర్ కో., లిమిటెడ్

ఇనుము మానవ చరిత్రలో ఎక్కువగా ఉపయోగించే లోహాలలో ఒకటి, మరియు దాని అనువర్తనాలు పురాతన సాధనాల నుండి ఆధునిక నిర్మాణ సామగ్రి వరకు ఉంటాయి. దాని సరళమైన మరియు బాగా తెలిసిన రూపాలలో ఇనుప గోర్లు ఉన్నాయి, ఇవి కలప, లోహం మరియు ఇతర పదార్థాలలో చేరడానికి వేలాది సంవత్సరాలుగా ఉపయోగించబడ్డాయి. సైన్స్ విద్య మరియు ఆచరణాత్మక చర్చలు రెండింటిలోనూ తలెత్తే ఒక సాధారణ ప్రశ్న ఏమిటంటే, ఐరన్ నెయిల్స్ వాటి రసాయన స్వభావంలో Fe²⁺ (ఫెర్రస్) లేదా Fef³⁺ (ఫెర్రిక్) కాదా. దీనికి సమాధానం ఇవ్వడానికి, లోహ ఇనుము, ఆక్సీకరణ స్థితులు మరియు పర్యావరణంలో ఇనుము ఎలా ప్రవర్తిస్తుందో మధ్య వ్యత్యాసాన్ని మనం అర్థం చేసుకోవాలి.

ఇనుము లోహంగా (Fe⁰)

మేము ఇనుప గోరు గురించి దాని అసలు రూపంలో మాట్లాడేటప్పుడు, ఇది లోహ ఇనుముతో కూడి ఉంటుంది, ఇది రసాయనికంగా Fe⁰ గా వ్రాయబడుతుంది. ఈ స్థితిలో, ఇనుప అణువులు అయాన్లు కాదు (అవి ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోలేదు లేదా పొందలేదు). బదులుగా, అవి లోహ జాలక నిర్మాణంలో ఉన్నాయి, ఇక్కడ వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు డీలోకలైజ్ చేయబడతాయి మరియు అనేక అణువులలో భాగస్వామ్యం చేయబడతాయి. అందుకే లోహ ఇనుము విద్యుత్తును నిర్వహిస్తుంది, సున్నితమైనది మరియు గోర్లు, కిరణాలు లేదా షీట్లుగా ఆకారంలో ఉంటుంది.

కాబట్టి, ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే, కొత్త ఐరన్ గోరు Fef⁺ లేదా fe³⁺ కాదు - ఇది Fe⁰.

ఐరన్ గోర్లు తుప్పు పట్టినప్పుడు ఏమి జరుగుతుంది?

తాజాగా తయారు చేయబడిన ఐరన్ గోరు లోహ ఫీజు అయితే, ఇది చాలా అరుదుగా ఎక్కువసేపు ఉంటుంది. ఇనుము రియాక్టివ్ మరియు తేమ మరియు ఆక్సిజన్‌కు గురైనప్పుడు, తుప్పుకు గురవుతుంది, ఐరన్ ఆక్సైడ్లను ఏర్పరుస్తుంది - సాధారణంగా రస్ట్ అని పిలుస్తారు.

Fe²⁺ (ఫెర్రస్ అయాన్): ఇనుము అణువులు రెండు ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయినప్పుడు, అవి FE అవుతాయి. ఇది సాధారణంగా తుప్పు యొక్క ప్రారంభ దశలలో లేదా ఇనుము ఆమ్ల ద్రావణాలలో కరిగినప్పుడు సంభవిస్తుంది. FEO (ఐరన్ (II) ఆక్సైడ్) వంటి సమ్మేళనాలు ఫెర్రస్ ఇనుము కలిగి ఉంటాయి.

Fe³⁺ (ఫెర్రిక్ అయాన్): ఇనుము మూడు ఎలక్ట్రాన్లను కోల్పోయినప్పుడు, అది fe³⁺ అవుతుంది. Fe₂o₃ (ఐరన్ (III) ఆక్సైడ్) వంటి మరింత ఆక్సిడైజ్డ్ సమ్మేళనాలలో ఇది సాధారణం. ఫెర్రిక్ అయాన్లు తరచుగా రస్ట్ యొక్క ఎర్రటి-గోధుమ రంగుతో సంబంధం కలిగి ఉంటాయి.

రస్ట్ అనేది ఒకే, ఏకరీతి సమ్మేళనం కాదు, కానీ FeP⁺ మరియు Fev⁺ మరియు హైడ్రాక్సైడ్ల మిశ్రమం, దీనిని తరచుగా హైడ్రేటెడ్ ఇనుము (III) ఆక్సైడ్, Fe₂o₃ · Xh₂o గా సూచిస్తారు.

దీని అర్థం ఐరన్ నెయిల్ తుప్పుపట్టినప్పుడు, స్థానిక పర్యావరణం మరియు ఆక్సీకరణ దశను బట్టి Fef⁺ మరియు fe³⁺ జాతులు రెండూ ఉంటాయి.

Fe² vs. Fe³: రసాయన వ్యత్యాసం

Feu²⁺ మరియు Fev³⁺ మధ్య వ్యత్యాసం వారి ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ మరియు రసాయన ప్రవర్తనలో ఉంది:

Fere²⁺ (ఫెర్రస్)

రెండు ఎలక్ట్రాన్లు కోల్పోయాయి

కొంచెం పెద్ద అయానిక్ వ్యాసార్థం

ఆక్సిజన్-పేలవమైన వాతావరణంలో మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది

FEO, FESO₄ వంటి సమ్మేళనాలలో కనుగొనబడింది

Fe³⁺ (ఫెర్రిక్)

మూడు ఎలక్ట్రాన్లు కోల్పోయారు

బలమైన ఆక్సీకరణ లక్షణాలు

ఆక్సిజన్ అధికంగా ఉండే వాతావరణంలో మరింత స్థిరంగా ఉంటుంది

Fe₂o₃, fecl₃ వంటి సమ్మేళనాలలో కనుగొనబడింది

గోర్లు గాలికి (ఆక్సిజన్ అధికంగా) మరియు తరచుగా తేమకు గురవుతాయి కాబట్టి, కాలక్రమేణా Fe³⁺ సమ్మేళనాలు తుప్పులో ఆధిపత్యం చెలాయిస్తాయి, దీనికి ఎర్రటి రంగును ఇస్తుంది.

ఆచరణాత్మక చిక్కులు

నిర్మాణంలో: బహిరంగ లేదా నిర్మాణాత్మక ఉపయోగం కోసం గోర్లు ఎంచుకునేటప్పుడు, తుప్పు అనేది ఒక ముఖ్యమైన ఆందోళన. తయారీదారులు తరచూ ఐరన్ నెయిల్‌లను జింక్ (గాల్వనైజేషన్) లేదా తుప్పును నివారించడానికి ఇతర రక్షణ పొరలతో కోట్ చేస్తుంది, ఎందుకంటే ఫేస్ మరియు ఫేస్ నిర్మాణం రెండూ గోరును బలహీనపరుస్తాయి.

కెమిస్ట్రీ విద్యలో: విద్యార్థులు తరచుగా ఇనుము యొక్క ఆక్సీకరణ స్థితులను గందరగోళానికి గురిచేస్తారు. గోరు కూడా ఫేస్, కానీ ఒకసారి పర్యావరణానికి గురవుతుంది, ఇది ఫే మరియు ఫీచర్ సమ్మేళనాలుగా మారుతుంది.

పరిశ్రమలో: నీటి చికిత్స, లోహశాస్త్రం మరియు బ్యాటరీ రూపకల్పన వంటి ప్రక్రియలలో ఇనుము FeP⁺ లేదా Fevంక⁺ స్థితిలో ఉందో లేదో అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే రెండు అయాన్లలో చాలా భిన్నమైన రసాయన రియాక్టివిటీలు ఉన్నాయి.

ముగింపు

కాబట్టి, ఐరన్ నెయిల్స్ ఫే లేదా ఫే ఉన్నాయా? సమాధానం కాదు - కనీసం ప్రారంభంలో కాదు. స్వచ్ఛమైన ఇనుప గోరు లోహ ఇనుముతో తయారు చేయబడింది, Fe⁰. అయినప్పటికీ, అది ఆక్సిజన్ మరియు తేమతో స్పందించిన తర్వాత, అది క్షీణించడం ప్రారంభమవుతుంది. ప్రారంభ దశలలో, Fe²⁺ (ఫెర్రస్) అయాన్లు ఏర్పడతాయి, మరియు ఆక్సీకరణ కొనసాగుతున్నప్పుడు, Fe³⁺ (ఫెర్రిక్) అయాన్లు మరింత ప్రబలంగా ఉంటాయి, ఇది తుప్పు ఏర్పడటానికి దారితీస్తుంది. వాస్తవ-ప్రపంచ పరిస్థితులలో, క్షీణించిన గోరు తరచుగా Fep⁺ మరియు fe³⁺ సమ్మేళనాల మిశ్రమం.

సంక్షిప్తంగా: ఐరన్ నెయిల్స్ FE గా మొదలవుతాయి, కాని పర్యావరణ బహిర్గతం వాటిని కాలక్రమేణా Fep⁺ మరియు Fe³⁺ సమ్మేళనాలుగా మారుస్తుంది.