電子構成と安定性
* fe²⁺: 電子構成[AR]3D⁶があります。もう1つの電子を失ってFe³⁺を形成すると、半分充填されたd軌道([ar]3d⁵)が発生します。これは、電子の対称分布と交換エネルギーのために非常に安定した構成です。
* mn²⁺: 電子構成[AR]3D⁵があります。 mn³⁺([ar]3d⁴)への酸化は、半分充填されたd軌道を破壊し、安定性の低い構成をもたらします。
イオン化エネルギー:
3番目のイオン化エネルギー(3番目の電子を除去するのに必要なエネルギー)は、Mnのエネルギーよりも低くなっています。これは、Mn²⁺と比較してFe²⁺から3番目の電子を除去するのに少ないエネルギーが必要であり、Fe²⁺が酸化の影響を受けやすくすることを意味します。
その他の要因:
* リガンドフィールド安定化エネルギー: 配位錯体では、リガンドによって提供される安定化エネルギーは、金属イオンの酸化状態に影響を与える可能性があります。たとえば、一部の複合体では、受信するリガンドフィールド安定化エネルギーが高いため、Fe³⁺が好まれる可能性があります。
* 環境条件: 酸化剤または酸性条件の存在は、Fe²⁺およびmn²⁺の酸化にも影響を与える可能性があります。
要約:
Fe³⁺(半分満たされたd軌道)、低イオン化エネルギー、および潜在的なリガンド磁場安定化効果のより安定した電子構成の組み合わせにより、Fe²⁺はmn²からよりもfe³⁺まで容易に酸化されます。