Nebengruppen und Oktettregel?
Die Oktettregel gilt ja nur für Hauptgruppen. Bei den Nebengruppen spielen die Orbitale eine entscheidende Rolle. 5 oder 10 Elektronen in den d-Orbitalen gelten als besonders stabil. (Wenn ich's richtig verstanden habe)
Wie geht man aber vor, wenn ein Element aus einer Hauptgruppe mit einem Element aus einer Nebengruppe reagiert.
Eisen und Sauerstoff beispielsweise:
O braucht noch 2 weitere Außenelektronen für die Erfüllung der Oktettregel.
Die Elektronenkonfiguration von Fe ist [Ar] 4s^2 3d^6.
Vielleicht spaltet man ein Elektron vom Fe aus dem 3d-Orbital ab und gibt es dem O?!? Und weil O zwei Elektronen braucht, dann Fe2O...
War das wenigstens ein teilweise richtiger Lösungsansatz? 😅😅
1 Antwort
Also es gibt ja nicht nur ein Eisenoxid. Eisen kommt in den allermeisten Fällen entweder als Fe2+ oder Fe3+ vor. Was die Elektronen bei den ÜM angeht, so fliegen immer zuerst die s-Elektronen (sieht man auch an der Elektronenkonfiguration, wenn die Reihenfolge stimmt: d vor s, also Eisen hat 3d6 4s2, nicht anders rum). Die Elektronenkonfiguration der Fe-Ionen erschließt sich damit zu 3d6 und 3d5. Wobei letzteres ein klein wenig stabiler ist. Daraus ergeben sich dann die Eisenoxide Fe2O3, FeO und Fe3O4 (letzteres ist enhält Mischung aus Fe2+ und Fe3+ Ionen).
Fe2O gibt es zwar auch, aber nur unter extremen Bedingungen, weil instabil.
Halb und voll gefüllte Orbitale haben einen energetischen Vorteil, wie du schon selbst gesagt hast. Bei den ÜM liegt das 4s Orbital noch über dem d Orbital, sodass diese eigentlich immer abgegeben werden sobald möglich. Damit hast du schon mal Fe2+ mit der Konfiguration 3d6. Da halb gefüllte Orbitale stabiler sind, liegt eine 3d5 Konfiguration mit Fe3+ jetzt natürlich nahe. Noch mehr Elektronen abzugeben wird jetzt allerdings schwierig, da die Ladung immer höher wird und die Elektronen fester hält.
Fe2+ und Fe3+ liegen energetisch trotzdem relativ nah beieinander, daher kommt Eisen(II,III)-oxid, also Fe3O4, in der Natur auch so vor. Darin hast du dann 2 mal Fe3+ und ein Fe2+ auf 4 Sauerstoffionen.
Dass sie energetisch nah beieinander liegen sieht man zum Beispiel daran, dass Fe2+ und Fe3+ (vor allem in Lösung) durch einen SET ineinander übergehen können.
Ok, vergiss die beiden Kommentare davor. Hab ich mir grad selbst erklärt.
Wie kann man denn wissen, das Eisen als Fe2+ und Fe3+ Ionen vorkommt?
Und wie funktioniert das mit der Mischung aus zwei unterschiedlichen Ionen?