هيكل Fe2S3 ، الخصائص: 5 حقائق يجب أن تعرفها


 هيكل Fe2S3 المسمى بكبريتيد الحديد (III) هو واحد من 3 كبريتيدات مهمة تم تصنيعها حتى الآن. يتم توضيح تمثيلها وخصائصها الهيكلية في هذه المقالة.

هيكل Fe2S3 عبارة عن مركب أيوني يشير إلى وجود انتقال للإلكترونات. الحديد معدن انتقالي والكبريت مادة غير معدنية. للحصول على الاستقرار ، ستفقد ذرتان من الحديد ثلاثة إلكترونات يتم قبولها بدورها من قبل 2 ذرات كبريت وبالتالي تشكيل هيكل Fe3S3. هيكل Fe2S3 هو مركب أيوني ويشكل رابطة كهربية قوية.

عند مناقشة بنية Fe2S3 ، يتم الإشارة إليه بمجموعة متنوعة من الأسماء مثل كبريتيد الحديد (III) وكبريتيد الحديديك وكبريتيد الحديديك. هيكل Fe2S3 هو مركب غير عضوي من مسحوق أسود صلب ولكن عند التعرض الدقيق لدرجة الحرارة ، فإنه يتحلل إلى مادة مسحوقية ذات لون أخضر. لا توجد بنية Fe2S3 مثل مركبات الحديد الأخرى في الطبيعة ويتم تحضيرها صناعياً أو صناعياً في المختبرات والصناعة.

يحدث تركيب هيكل Fe2S3 في بيئة باردة أو مبردة. يضاف محلول كلوريد الحديد (III) البارد إلى محلول كبريتيد الصوديوم الذي يؤدي إلى إنتاج هيكل Fe2S3 مع كلوريد الصوديوم كمنتج ثانوي. طريقة التصنيع الأخرى الأكثر استخدامًا هي تمرير غاز كبريتيد الهيدروجين عبر أكسيد الحديد المائي (III). هذه الطريقة تسمى إزالة الكبريت من H2S.

انتقال الإلكترونات في هيكل Fe2S3

بالتفصيل في خصائصه واستخداماته ، لا يتوفر الكثير من المعلومات حول هيكل Fe2S3. وهو عنصر اصطناعي لذلك يستخدم كمقدمة للعديد من التفاعلات غير العضوية أو كمصدر للحصول على الكبريت والحديد. يؤدي تسوسها إلى مسحوق برتقالي مائل إلى الأصفر حيث أن درجة غليانها منخفضة وتتحلل في درجة حرارة الغرفة. بصرف النظر عن هياكل هيكل Fe2S3 يمكن استخدامها في عمليات معدنية مختلفة. دخلت بنية Fe2S3 مؤخرًا صناعة تكنولوجيا النانو حيث يتم استخدامها لصنع البلورات النانوية والألياف النانوية أيضًا.

ترتبط خصائص أي مركب ببنيته تشكيل - تكوين. لذلك دعونا نناقش هيكل Fe2S3 والخصائص المتعلقة به.

ما هو هيكل Fe2S3؟

يتكون هيكل Fe2S3 من الحديد والكبريت. يحتوي الحديد على العدد الذري 26 مع التكوين الإلكتروني [Ar] 3d64s2 وينتمي إلى عائلة المعادن الانتقالية. يحتوي الكبريت على الجانب الآخر على رقم ذري 16 والتكوين الإلكتروني [Ne] 3s23p4 ينتمي إلى عائلة الكالكوجين غير المعدنية.

نظرًا لوجود ذرتين فقط متورطتين ، فإن العثور على الذرة المركزية غير مطلوب. ولكن من بين Fe و S في بنية Fe2S2 ، يكون S أكثر كهرسلبية مما يشير إلى أن سحابة الإلكترون ستكون أكثر انحيازًا إلى جانب الكبريت من الحديد.

لإكمال متطلبات الثبات الثماني الخاصة بهم ، سيكون هناك تبرع وقبول للإلكترونات في بنية Fe2S3. الحديد الذي يكون معدنًا والذي يحتوي على أقل قدر من الكهربية سيتبرع بإلكتروناته الثلاثة إلى ذرة الكبريت الكهربية. في هذا الترابط 3 ، تشارك ذرات الحديد و 2 ذرات الكبريت. هذا يؤدي إلى تكوين Fe3 + الكاتيون و S3- الأنيون.

نظرًا لاختلاف السالبية الكهربية في Fe و S في هيكل Fe2S3 ، فإن الكبريت سوف يجذب سحابة الإلكترون بالكامل نحوه وينتج عنه الترابط الأيوني أو الكهروضوئي. الرابطة الأيونية هي واحدة من أقوى الروابط. ومن ثم فإن هيكل Fe2S3 هو أيوني أو مركب كهربائي.

هناك خصائص مختلفة للمركب تعتمد على طبيعة الترابط ولا تختلف بنية Fe2S3. بعض الخصائص الأكثر مناقشة هي:

  1. هل هيكل Fe2S3 قابل للذوبان في الماء؟
  2. هل هيكل Fe2S3 أيوني أم تساهمي؟
  3. هل هيكل Fe2S3 مائي؟
  4. هل هيكل Fe2S3 راسب؟
  5. هل هيكل Fe2S3 ملح؟

هل هيكل Fe2S3 قابل للذوبان في الماء؟

هيكل Fe2S3 قابل للذوبان في الماء بشكل معتدل أو مهمل. هناك العديد من مركبات الكبريتات التي يتم الحصول عليها من الحديد والتي تذوب في الماء ولكن هيكل Fe2S3 هو استثناء بسبب خاصية الذوبان المنخفضة. حتى أنها غير قابلة للذوبان في الكبريتات الحمضية ذات الصلة. 

لا يزال السبب الدقيق وراء ذلك غير معروف. ولكن من بين جميع مركبات كبريتيد الحديد ، فهو غير مستقر نسبيًا ويتشكل بشكل مصطنع. أيضًا ، قيمة Ksp أو درجة الذوبان عند حسابها منخفضة. كل هذه العوامل هي دليل على سلوك ذوبانه المهمل في الماء.

هل هيكل Fe2S3 أيوني أم تساهمي؟

Fe2S3 هيكل أيوني. أساس لويس لها تشكيل الهيكل هو الترابط الأيوني. كما ذكرنا سابقًا ، يتم تكوينه عن طريق التبرع وقبول الإلكترونات بسبب الاختلاف الكبير في الكهربية بين الذرات المعنية.

ينتج عن هذا تكوين الكاتيونات والأنيون التي تتقارب بسبب الروابط الكهربية القوية مما يؤدي إلى تكوين مركب أيوني غير عضوي Fe2S3.

هيكل Fe2S3
الترابط الأيوني في هيكل Fe2S3

هل هيكل Fe2S3 مائي؟

هيكل Fe2S3 هو أحد الهياكل الثلاثة لكبريتيد الحديد كما ذكر عدة مرات في هذه المقالة. إنه ليس مائيًا ولا يُظهر أي سلوك إيجابي من حيث القابلية للذوبان في وسط مائي. هيكل Fe2S3 ليس مائي.

إنه مركب مسحوق أسود صلب غير عضوي. في درجة حرارة الغرفة ، يتحلل ويتغير لونه إلى مركب أخضر مائل للصفرة. وهذا أيضًا أحد أسباب تحضيره وتصنيعه في ظروف التبريد أو التجميد.

هل هيكل Fe2S3 راسب؟

نظرًا لأن بنية Fe2S3 قابلة للذوبان في الماء بشكل مهم ، فهناك فرص كبيرة في أن تترسب. إحدى طرق التحضير لهيكل Fe2S3 هي أ معادلة الترسيب.

يؤدي تفاعل الإزاحة المزدوجة بين Fe (NO3) 3 وكبريتيد الصوديوم إلى محلول مائي من نترات الصوديوم ورواسب بنية Fe2S3 التي تستقر في القاع ويمكن فصلها بعد التفاعل.

تفاعل الترسيب لهيكل Fe2S3

هل هيكل Fe2S3 ملح؟

نعم ، هيكل Fe2S3 عبارة عن ملح. يُعرَّف الملح بأنه نوع محايد يتكون من التفاعل بين الحمض والقاعدة. عادة ما يتم اشتقاق الحمض من عائلة غير معدنية والقاعدة مشتقة من عائلة المعدن. نفس الشيء هو الحال مع هيكل Fe2S3. 

لكي تكون أكثر دقة ، فإن بنية Fe2S3 عبارة عن ملح غير عضوي أو ملح كبريتات من مختلف المركبات الأخرى من نوع حامض الكبريتيك المتكونة من الإزاحة المزدوجة. يتضح هذا من طرق التحضير لهيكل Fe2S3.

في الختام

تلخيصًا لهذه المقالة ، فإن بنية Fe2S3 عبارة عن مركب أيوني غير عضوي يتم تصنيعه بشكل مصطنع وغير مستقر نسبيًا حيث يظهر عدم قابلية الذوبان في الماء ويكون صلبًا في مظهره.

منسي شارما

مرحبًا ، أنا منسي شارما ، كاتب أكاديمي علمي شغوف. هدفي هو سد الفجوة بين البحث الأكاديمي وتطوير الأعمال. دعنا نتواصل عبر LinkedIn: https://www.linkedin.com/in/mansi-sharma22

آخر المقالات