26, Eisen (Fe)

Ferrum, lat. ferrum = Eisen

Redox-Verhalten:

         
   
  Mn Fe Co  
  Tc Ru Rh  
         
 
Oxidationsstufen: -2, +2, +3, +6
*1Max. ggü. Fluor/Sauerstoff:  +3
Min. ggü. Wasserstoff:  
*2Binäre Verbindungen:  +2, +3 *1 In binären Verbindungen mit Fluor/Sauerstoff; nicht in Komplexen!
*2 Oxidationsstufe als elektropositiver Teil einer Verbindung.
*3 Oxidationsstufe als Zentralatom eines Komplexes.
*3Komplexverbindungen:  -2, 0, +2, +3, +6

Metallische Spannungsreihe (0/2):  
pH 0: -0.44 V pH 14: -0.89 V    

Redox-Reaktionen:

Von → Nach Redoxreaktion bei pH 0 ε0 in V Redoxreaktion bei pH 14 ε0 in V

-2 ⇔ 0 3Fe(CO)42- → Fe3(CO)12 + 6e- -0.7

0 ⇔ +2 Fe → Fe2+ + 2e- -0.44 Fe + 2OH- → Fe(OH)2 + 2e- -0.89
0 ⇔ +2 Fe + 6CN- → Fe(CN)64- + 2e- -1.16
0 ⇔ +2.67[1] 3Fe + 12H2O → Fe3O4 + 8e- + 8H3O+ -0.084 3Fe + 8OH- → Fe3O4 + 4H2O + 8e- -0.913
0 ⇔ +3 Fe + 6CN- → Fe(CN)63- + 3e- -0.653

+2 ⇔ +2.67[2] 3Fe2+ + 12H2O → Fe3O4 + 8H3O+ + 2e- 0.983 3Fe(OH)2 + 2OH- → Fe3O4 + H2O + 2e- -0.98
+2 ⇔ +3 Fe2+ → Fe3+ + e- 0.771 Fe(OH)2 + OH- → FeOOH + H2O + e- -0.69
+2 ⇔ +3 Fe(CN)64- → Fe(CN)63- + e- 0.361

+2.67 ⇔ +3[3] Fe3O4 + 8H3O+ → 3Fe3+ + 12H2O + e- 0.347 2Fe3O4 + 2H2O + 2OH- → 6FeOOH + 2e- -0.11

+3 ⇔ +6 Fe3+ + 10H2O → H2FeO4 + 6H3O+ + 3e- 0.55 FeOOH + 5OH- → FeO42- + 3H2O + 3e- 2.2

Redoxpotentiale zwischen den einzelnen Oxidationsstufen:

Redoxpotentiale für pH 0:
von / nach
Ox.-Stufe:
Fe
(0)
Fe2+
(2)
Fe3O4
(2.67)
Fe3+
(3)
H2FeO4
(6)
 
Fe 0 -0.44 -0.083 -0.036 0.257  
Fe2+ -0.44 0 0.983 0.773 0.606  
Fe3O4 -0.083 0.983 0 0.347 0.53  
Fe3+ -0.036 0.773 0.347 0 0.55  
H2FeO4 0.257 0.606 0.53 0.55 0  
Redoxpotentiale für pH 14:
von / nach
Ox.-Stufe:
Fe
(0)
Fe(OH)2
(2)
Fe3O4
(2.67)
FeOOH
(3)
FeO42-
(6)
 
Fe 0 -0.89 -0.913 -0.824 0.688  
Fe(OH)2 -0.89 0 -0.98 -0.693 1.477  
Fe3O4 -0.913 -0.98 0 -0.11 1.971  
FeOOH -0.824 -0.693 -0.11 0 2.2  
FeO42- 0.688 1.477 1.971 2.2 0  

Soweit nicht anders angegeben, wurden folgende Quellen verwendet:

1. Holleman-Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 102. Auflage. ISBN: 978-3-11-017770-1
2. CRC, Handbook of Chemistry and Physics, 89. Edition. ISBN: 978-1-42-006679-1
3. Irwin/McGraw-Hill, Dean's Analytical Chemistry Handbook. ISBN: 978-0-071410601
4. Bard-Stratmann, Encyclopedia of Electrochemistry. Vol 7: Inorganic Chemistry. ISBN: 978-3-52-730250-5
5. Prof. Rodomontano: Nomenclatura Chimica e Tabelle.

Die Potentialwerte in den Tabellen wurden per Script aus den bekannten Potentialen errechnet.

[1] Springer Handbook of Materials Measurement Methods, Band 978,Ausgaben 3-20786. Seite 618. ISBN:978-3-540-20785-6

[2] Wert für basisches Potential: Steven G. Bratsch. Standard electrode potentials and temperature coefficients in water at 298.15K. Departement of chemistry, Southwest Texas State University, San Marcos, Texas.

[3] Wert wurde aus den Potentialangaben für Co2+/Co3O4 und Co2+/Co3+ errechnet.

Wert für basisches Potential: Steven G. Bratsch. Standard electrode potentials and temperature coefficients in water at 298.15K. Departement of chemistry, Southwest Texas State University, San Marcos, Texas.