Степень окисления fe в fe(3)o(4)

Соединение $F{e}_3{O}_4$ (магнетит или железная окалина) является смешанным оксидом, поэтому определение степени окисления железа в нем имеет свои особенности. 1. Формальный расчет Если рассматривать $F{e}_3{O}_4$ как единое соединение и применять стандартные правила (где сумма степеней окисления равна нулю, а кислород имеет степень окисления -2), мы получим следующее уравнение: $3x+4\left(-2\right)=0$ $3x=\mathrm{+8}$ $x=\mathrm{+2.66}\mathrm{.}\mathrm{.}\mathrm{.}\text{(или}+8/3)$С точки зрения химии, дробная степень окисления является лишь средним арифметическим значением и не отражает реальное распределение зарядов в кристаллической решетке. 2. Реальная структура (Смешанный оксид) Магнетит правильнее рассматривать как соединение, состоящее из оксидов железа в двух разных состояниях. Его структурную формулу можно записать как $FeO\cdot F{e}_2{O}_3$. В этом случае железо проявляет две разные степени окисления:

• $\mathrm{+2}$ — в составе фрагмента $FeO$ (один атом железа). $\mathrm{+3}$ — в составе фрагмента $F{e}_2{O}_3$ (два атома железа).

3. Распределение электронов В кристаллической решетке магнетита (структура обратной шпинели):

• Один ион $F{e}^{2+}$ и один ион $F{e}^{3+}$ занимают октаэдрические пустоты. Еще один ион $F{e}^{3+}$ занимает тетраэдрическую пустоту.

Итог В соединении $F{e}_3{O}_4$ железо имеет две степени окисления: +2 и +3. Среднее значение степени окисления составляет +8/3. Могу составить для вас таблицу со степенями окисления железа в других распространенных соединениях или объяснить разницу между валентностью и степенью окисления на этом примере.