Die Oxidation von Fe(OH)2 in Gegenwart von Carbonat-Ionen: Struktur von Carbonatgrünrost eins

Natriumcarbonat Na2CO3 wird zu einer Lösung gegeben, die einen Fe(OH)2-Niederschlag enthält, um den Einfluss von CO 2-3-Ionen auf die Oxidation von Eisenhydroxid zu untersuchen. Die erste Stufe der Reaktion führt zu einer Eisen(II)-Verbindung, dem Carbonat-Grünrost (GR1), der durch sein Röntgenbeugungsmuster identifiziert wird. Das Mössbauer-Spektrum bei 78 K dieses GR1 zeigt zwei Eisen(II)-Doubletten und ein Eisen(III)-Doublette im 3∶1∶2-Häufigkeitsverhältnis. Die QuadrupolspaltungenQS liegen bei 2,91, 2,58 bzw. 0,42 mm/s und die Isomerverschiebungen 75 bei 1,25, 1,25 bzw. 0,47 mm/s. Diese Werte liegen sehr nahe an denen der drei Dubletten des Chlorids GR1, 3Fe(OH)2Cl-Fe(OH)2Cl-nH2O. Diese Tatsache bestätigt, dass die kristallographischen Strukturen dieser beiden GR1 ähnlich sind, gebildet durch die Stapelung von Hydroxidschichten und Zwischenschichten, die die betrachteten Anionen (Cl- oder CO 2-3 ) und Wassermoleküle enthalten. Die chemische Formel des Karbonats GR1 ist Fe(II)4 Fe(III)2 (OH)12CO3-nH2O, und sein chemisches Standardpotential -853 900 cal/mol, wennn=0. Die zweite Stufe der Reaktion ist die Oxidation von GR1, die zu α-FeOOH-Goethit führt.