Кіріспе

Химияда темір(II) – +2 тотығу күйіндегі темір элементі. Мұндай қосылыстарды белгілеу үшін көбінесе “темірлік” сөзі немесе “ферро” префиксі қолданылады, мысалы, темір(II) хлориді – FeCl2 (темірлік хлорид). Ал темір(III) тұздары үшін, құрамында Fe3+ катионы бар тұздар үшін “феррилік” сөзі қолданылады. “Темірлік” сөзі латын тіліндегі “ferrum” сөзінен шыққан, ол “темір” дегенді білдіреді. Иондық қосылыстарда (тұздар) бұл атом жеке катион (оң ион) ретінде Fe2+ деп белгіленуі мүмкін, бірақ көбінесе су, галогендер сияқты басқа лигандтар да сипаттамаға қосылады. Темір(III) орталықтары координациялық кешендерде кездеседі, мысалы, ферроцианид анионында [Fe(CN)6]4-, онда алты цианид лиганды металл орталығына байланысқан; сондай-ақ, органометалл қосылыстарында, мысалы, ферроценде [Fe(C5H5)2], онда екі циклопентадиенил анионы FeII орталығына байланысқан.

Биологиядағы темір

Барлық белгілі тіршілік түрлеріне темір қажет. Тірі организмдердің көптеген белоктарында темір(III) орталықтары болады. Мұндай металлопротеиндерге гемоглобин, ферредоксин және цитохромдар жатады. Көптеген осы белоктарда Fe(II) қайтымды түрде Fe(III) болып өзгереді.

Адам организмінде темір жетіспеуі анемияға себеп болады. Жануарлар мен адамдар темірді ет сияқты сіңірілетін түрінде болатын тағамдардан алады. Басқа организмдер темірді қоршаған ортадан алуы керек. Дегенмен, темір аэробты (қышқылтек бар) ортада, әсіресе әктасты топырақтарда, өте ерімейтін темір(III) оксидтері/гидроксидтерін түзетін болады. Бактериялар мен шөптер мұндай ортада темірмен ерігіш кешендер құрайтын сидерофорлар деп аталатын заттарды бөліп, өркендей алады, олар жасушаға қайта сіңіріледі. (Басқа өсімдіктердің тамырларының маңында темір(III) темір(II) ге айналдыратын белгілі бір бактериялардың өсуін көтермейді.) Темір(III) аквакешендерінен өзгеше, темір(II) аквакешендері бейтарап pH жанындағы суда ерігіш болады. Темір(II) ауадағы оттегімен тотығып, темір(III) ге айналады.

Темір () II) минералдар және басқа да қатты заттар

Темір(II) көптеген минералдар мен қатты заттарда кездеседі. Мысалға, сульфид және оксид, FeS және FeO жатады. Бұл формулалар алдамшы түрде қарапайым, себебі бұл сульфидтер мен оксидтер көбінесе стехиометриялық емес. Мысалы, "темір сульфиді" 1:1 пропорциялы қосылысқа (минералы троилит деп аталады) немесе темірге жетіспейтін түрлі туындыларға (пирротит) қатысты болуы мүмкін. Магнетит минералы ("жол тасы") Fe(II) және Fe(III) екі валенттіліктің қосылысы болып табылады, Fe3O4.

Бiрiктiру

Темір(II) – d6 орталығы, яғни металдың 3d орбиталық қабығында алты "валенттік" электрон бар. Темірге байланысқан лигандтардың саны мен түрі осы электронның қалай орналасатынын анықтайды. Цианид сияқты "күшті өрістік лигандтар" болғанда, алты электрон жұптасады. Сондықтан ферроцианид ([Fe(CN)6]4-) жұпсыз электронға ие емес. Бұл төмен спинді. Су сияқты "әлсіз өрістік лигандтар" болғанда, алты электронның төртеуі жұпсыз болады. Осылайша аквакомплекс ([Fe(H2O)6]2+) парамагниттік. Бұл жоғары спинді. Хлоридпен темір(III) тетраэдрлік кешендер құрайды, мысалы [FeCl4]2-. Тетраэдрлік кешендер жоғары спинді болады.