Hvordan går fe3+ an?

[Jethrotulling]

Jeg går vg1 nå, og vi har om oksidasjon og reduksjon.

 

Dette er sikkert et banalt spørsmål, men likevel: hvordan går det an at jern blir oksidert til et fe3+ ion(rust(?))?

 

Jern har bare 2 elektroner i ytterste skall, og vil helst ha 8. Derfor kvitter det seg med de to, og blir stående igjen med ... 14! Hva er poenget? Det er jo like nært 8 med 2 elektroner. Og hvis det først skal kvitte seg med elektroner, hvorfor kvitter det seg ikke med 6 til i det nest ytterste skallet? Hvorfor to i det ytterste og ett i det nest ytterste?

 

Hva har jeg misforstådd her?

Endret 8. oktober 2008 av Jethrotulling

[GeO]

OK, dette er litt komplisert. Men hovedtanken er at "elektronskallene" egentlig er delt opp i mindre enheter, du kan kalle dem underskall eller energinivåer for hvert enkelt "hovedskall". Dette betyr at noen elektroner i et skall kan ha høyere energi enn andre. Når en studerer denne inndelingen, ser en at det finnes en del "mellomtilstander" der atomet er stabilisert også når det ikke har åtte elektroner i ytterste skall (denne regelen fungerer best på de 20 første grunnstoffene).

 

Hvis jernatomet på et eller annet vis skulle ha tatt opp flere elektroner, så hadde de faktisk gått inn i hovedskall 3, og ikke 4, som er det ytterste. Når du derimot fjerner tre elektroner fra jern, forsvinner først de to ytterste (skall 4), og deretter ett av de som lå innenfor, i det øverste energinivået i skall 3. Nettoresultatet er at de 13 elektronene som da er igjen i skall 3, er fordelt mellom energinivåene på en måte som gjør at atomet får lavere energi og dermed blir mer stabilt.

 

Dette blir selvsagt bare å pirke i overflaten, men det er grovt sett riktig, og kan kanskje forklare litt. Skal man forklare dette skikkelig, så blir det fort litt omfattende ... Ta kjemi som fordypningsfag

[Jethrotulling]

Så målet er ikke nødvendigvis å oppfylle 8-regelen, men heller å ha lavest mulig energi, og det gjør jern på en annen måte enn gjennom 8-regelen?

[GeO]

Nemlig. Oktettregelen er grei nok frem til kalsium, med atomnummer 20, men etter dette er det litt mer kompliserte regler.

 

Hvis vi tenker oss at vi starter med en atomkjerne og fyller på med elektroner "innenfra og utover" i elektronskallene (eller "nedefra og oppover" i energi, det blir stort sett det samme), så har vi, når vi kommer til kalsium, fylt skall 3 med 8 elektroner, og puttet 2 elektroner i skall 4 (skall 1 og 2 er selvsagt også fulle). Vi har gått periodevis bortover og nedover i periodesystemet.

 

Det som skjer når vi passerer kalsium, er at det blir mulig å putte flere elektroner inn i skall 3 igjen, fordi skall 3 har et energinivå som ligger høyere enn både det vi puttet 8 elektroner inn i før vi kom til kalium, OG det vi puttet de 2 elektronene til kalium og kalsium i. ("De to elektronene til kalium og kalsium" høres litt tåpelig ut, men vi tenker oss at vi bygger opp elektronstrukturen til atomet element for element, dvs. går fra hydrogen og oppover ... Håper dette gir mening )

 

Når vi så har puttet 10 elektroner inn i dette energinivået i skall 3 (dette tilsvarer elementene fra scandium til sink), er dette energinivået i skall 3 fylt med elektroner, og vi går opp til skall 4 og et nytt energinivå der igjen. Det er dette som gjør at det kommer en ny, innskutt "blokk" i periodesystemet mellom kalsium og gallium.

 

Så, som du sier - drivkraften er å få lavest mulig energi, og størst mulig stabilitet. For elementene fra hydrogen til kalsium skjer dette ved å oppfylle oktettregelen, deretter må også andre hensyn tas med i betraktningen.

[Jethrotulling]

Tusen takk! Jeg tror jeg forstår det nå. Eller, jeg forstår iallefall det som du forklarte, tror jeg venter til vg2/3 med å lære meg dette fullt ut - regner med jeg blir å ta fordypning i kjemi. Men som du sa, det blir bare å pirke i overflaten - men jeg forstår hva det var jeg misforsto.

[GeO]

Veldig bra!

 

Du må for all del bare spørre mer hvis du lurer, men akkurat dette temaet tror jeg nesten blir litt i drøyeste laget å forklare skikkelig akkurat nå. Poenget er uansett at man må gå veien om forenklinger som blir gradvis mer nyanserte, og til slutt får man lære hvordan ting faktisk fungerer. Inntil videre gir jeg deg kudos for å ha stilt et veldig bra spørsmål, og ønsker deg lykke til videre med kjemien.