இரும்பின் (Fe) வேதியியல் - பயிற்சி கேள்விகள்

பலவுள் தேர்வு வினாக்கள் (MCQs)

கேள்வி 1

இரும்பு அயனிகளைப் பற்றிய பின்வரும் கூற்றுகளில் எது தவறானது? (A) Fe3+ (aq) ஒரு d5 எலக்ட்ரான் அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. (B) Fe2+ (aq) ஒரு ஒடுக்கும் காரணியாகச் செயல்படுகிறது. (C) Fe3+ (aq) ஆனது அதன் பகுதி நிரப்பப்பட்ட d-ஆர்பிட்டால் அமைப்பு காரணமாக அமில நீர்க்கரைசலில் Fe2+ (aq) ஐ விட பொதுவாக அதிக நிலைப்புத்தன்மை கொண்டது. (D) Fe3+ (aq) ஆனது வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணிகள் முன்னிலையில் Fe2+ (aq) ஆக எளிதில் ஒடுக்கப்படுகிறது.

தீர்வு: சரியான பதில் (D).

விளக்கம்:

• (A) Fe இன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு [Ar] 3d6 4s2 ஆகும். Fe3+ மூன்று எலக்ட்ரான்களை (4s இலிருந்து இரண்டு மற்றும் 3d இலிருந்து ஒன்று) இழந்து [Ar] 3d5 ஐப் பெறுகிறது. இது சரியானது.
• (B) Fe2+ (d6) ஆனது ஒரு எலக்ட்ரானை எளிதில் இழந்து அதிக நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட Fe3+ (d5) அமைப்பை உருவாக்குகிறது. எனவே, Fe2+ ஒரு ஒடுக்கும் காரணியாகச் செயல்படுகிறது. இது சரியானது.
• (C) Fe3+ இன் d5 அமைப்பு ஒரு பகுதி நிரப்பப்பட்ட d-ஆர்பிட்டால் ஆகும், இது கூடுதல் நிலைப்புத்தன்மையை அளிக்கிறது. இதனால், அமில நீர்க்கரைசல்களில் Fe3+ பொதுவாக Fe2+ ஐ விட அதிக நிலைப்புத்தன்மை கொண்டது. இது சரியானது.
• (D) Fe3+ தானே ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணி (இது ஒடுக்கப்படுகிறது). எனவே, இது ஒடுக்கும் காரணிகள் முன்னிலையில்தான் Fe2+ ஆக ஒடுக்கப்படும், ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணிகள் முன்னிலையில் அல்ல. வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணிகள் இரும்பை அதன் உயர்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலையில் (Fe3+) வைத்திருக்க அல்லது Fe2+ ஐ Fe3+ ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யவே முனைகின்றன. இந்தக் கூற்று தவறானது.

கேள்வி 2

இரும்பு பிரித்தெடுக்கும் போது, ஊது உலையின் ‘எரிப்பு மண்டலத்தில்’ (Bosh) பின்வரும் வினைகளில் எது முதன்மையாக நிகழ்கிறது? (A) CaCO3 \rightarrow CaO + CO2 (B) Fe2O3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO2 (C) C + O2 \rightarrow CO2 (D) CaO + SiO2 \rightarrow CaSiO3

தீர்வு: சரியான பதில் (C).

விளக்கம்: ஊது உலை தனித்த வெப்பநிலை மண்டலங்களுடன் செயல்படுகிறது:

• (A) CaCO3 \rightarrow CaO + CO2: இது சுண்ணாம்புக்கல்லின் சுண்ணமாக்கல் ஆகும், இது மேலடுக்கு, குறைந்த வெப்பநிலை மண்டலங்களில் (சுமார் 800-900 °C) நிகழ்கிறது.
• (B) Fe2O3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO2: இது கார்பன் மோனாக்சைடால் இரும்பு ஆக்ஸைடின் முக்கிய ஒடுக்க வினை ஆகும், இது நடுத்தர மற்றும் கீழ் மண்டலங்களில் (400-700 °C மற்றும் 1200 °C வரை) நிகழ்கிறது.
• (C) C + O2 \rightarrow CO2: கோக்கை சூடான காற்றுடன் எரிக்கும் இந்த வினை, அதிக வெப்ப உமிழ்வு கொண்டது மற்றும் உலை செயல்பாட்டிற்கு தேவையான அதிக வெப்பநிலையை வழங்குகிறது. இது ‘போஷ்’ அல்லது எரிப்பு மண்டலத்தில் (1500-1900 °C), சூடான காற்று செலுத்தப்படும் ட்யூயர்களுக்கு மேலே நிகழ்கிறது. உருவாகும் CO2 ஆனது வெப்பமான கோக்குடன் மேலும் வினைபுரிந்து CO ஐ உருவாக்குகிறது, இது முதன்மை ஒடுக்கும் காரணியாக செயல்படுகிறது. இது சரியானது.
• (D) CaO + SiO2 \rightarrow CaSiO3: இது கசடு உருவாக்கும் வினை ஆகும், இதில் அமிலத்தன்மை கொண்ட அசுத்தங்கள் (SiO2 போன்றவை) காரப்பாய்மத்துடன் (CaO) வினைபுரிந்து உருகிய கசடை உருவாக்குகின்றன. இது கசடு உருவாக்கும் மண்டலத்தில் (சுமார் 1000-1200 °C) நிகழ்கிறது.

கேள்வி 3

ஃபெரிக் குளோரைடு (FeCl3) கரைசலை பொட்டாசியம் ஃபெர்ரோசயனைடு [K4Fe(CN)6] உடன் வினைப்படுத்தும்போது, அடர் நீல நிற வீழ்படிவு உருவாகிறது. இந்த வீழ்படிவு இவ்வாறு அழைக்கப்படுகிறது: (A) ப்ரஷ்யன் நீலம் (B) டர்ன்புல்லின் நீலம் (C) மோர் உப்பு (D) நீல விட்ரியால்

தீர்வு: சரியான பதில் (A).

விளக்கம்:

• (A) ஃபெரிக் உப்புகள் (Fe3+) மற்றும் பொட்டாசியம் ஃபெர்ரோசயனைடு (K4[Fe(CN)6]) இடையேயான வினை, ப்ரஷ்யன் நீலம் என அறியப்படும் ஒரு அடர் நீல நிற வீழ்படிவை உருவாக்குகிறது, இதன் பொதுவான வாய்ப்பாடு KFe[Fe(CN)6] அல்லது Fe4[Fe(CN)6]3. 4FeCl3 + 3K4[Fe(CN)6] \rightarrow Fe4[Fe(CN)6]3(s) + 12KCl இந்த வினை Fe3+ அயனிகளைக் கண்டறியும் சோதனையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• (B) டர்ன்புல்லின் நீலம் என்பது ஃபெர்ரஸ் உப்புகள் (Fe2+) பொட்டாசியம் ஃபெர்ரிசயனைடு (K3[Fe(CN)6]) உடன் வினைபுரிவதால் உருவாகிறது. இதன் சரியான அமைப்பு சிக்கலானது, ஆனால் பெரும்பாலும் ப்ரஷ்யன் நீலத்துடன் ஒத்ததாகக் கருதப்படுகிறது, சில சமயங்களில் ஒரே மாதிரியாகவும் (Fe3[Fe(CN)6]2) கருதப்படுகிறது.
• (C) மோர் உப்பு என்பது அம்மோனியம் ஃபெர்ரஸ் சல்பேட் ஹெக்ஸாஹைட்ரேட், (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O, இது ஃபெர்ரஸ் இரும்பின் ஒரு நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட இரட்டை உப்பு.
• (D) நீல விட்ரியால் என்பது காப்பர்(II) சல்பேட் பென்டாஹைட்ரேட், CuSO4·5H2O இன் பொதுவான பெயர்.

---

கூற்று-காரணம் கேள்விகள்

வழிமுறைகள்: பின்வரும் கேள்விகளில், ஒரு கூற்று (A) ஒரு காரணம் (R) ஐத் தொடர்ந்து கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. சரியான விருப்பத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்: (A) A மற்றும் R இரண்டும் உண்மையானது மற்றும் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம். (B) A மற்றும் R இரண்டும் உண்மையானது ஆனால் R என்பது A இன் சரியான விளக்கம் அல்ல. (C) A உண்மையானது ஆனால் R தவறானது. (D) A தவறானது ஆனால் R உண்மையானது. (E) A மற்றும் R இரண்டும் தவறானது.

கேள்வி 1

கூற்று (A): ஃபெர்ரஸ் உப்புகள் காற்றுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது ஃபெரிக் உப்புகளாக எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைகின்றன. காரணம் (R): ஃபெரிக் அயனிகள் (Fe3+) பகுதி நிரப்பப்பட்ட d5 எலக்ட்ரான் அமைப்பு காரணமாக ஃபெர்ரஸ் அயனிகளை (Fe2+) விட அதிக நிலைப்புத்தன்மை கொண்டவை.

தீர்வு: சரியான பதில் (A).

விளக்கம்:

• கூற்று (A) உண்மையானது. ஃபெர்ரஸ் உப்புகள் (Fe2+ ஐக் கொண்டவை) வலிமையான ஒடுக்கும் காரணிகள் மற்றும் வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனால் ஃபெரிக் உப்புகளாக (Fe3+ ஐக் கொண்டவை) எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைகின்றன, குறிப்பாக ஈரப்பதம் அல்லது கரைசலில் இருக்கும்போது. உதாரணமாக, FeSO4 இன் தெளிவான கரைசல் காற்றில் இருக்கும்போது Fe2(SO4)3 அல்லது Fe(OH)SO4 உருவாவதால் படிப்படியாக மஞ்சள்-பழுப்பு நிறமாக மாறுகிறது.
• காரணம் (R) உண்மையானது. Fe2+ இன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு [Ar] 3d6 ஆகும், மேலும் Fe3+ இன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு [Ar] 3d5 ஆகும். d5 அமைப்பு ஒரு பகுதி நிரப்பப்பட்ட d-துணைக்கூடு ஆகும், இது சமச்சீர் மற்றும் பரிமாற்ற ஆற்றல் காரணமாக கூடுதல் நிலைப்புத்தன்மையை கொண்டுள்ளது. இந்த உள்ளார்ந்த நிலைப்புத்தன்மை Fe2+ ஐ Fe3+ ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யத் தூண்டுகிறது.
• R என்பது A இன் சரியான விளக்கம். Fe3+ (d5) இன் அதிக நிலைப்புத்தன்மைதான் Fe2+ (d6) ஒரு எலக்ட்ரானை இழந்து Fe3+ ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைய முனைகிறது என்பதற்கு அடிப்படை காரணமாகும்.

கேள்வி 2

கூற்று (A): அடர் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினைப்படுத்தும்போது இரும்பு மந்தமாகிறது. காரணம் (R): அடர் நைட்ரிக் அமிலம் இரும்பின் மேற்பரப்பில் ஒரு பாதுகாப்பான, துளையற்ற இரும்பு ஆக்ஸைடு அடுக்கை உருவாக்குகிறது.

தீர்வு: சரியான பதில் (A).

விளக்கம்:

• கூற்று (A) உண்மையானது. இரும்பு அடர் நைட்ரிக் அமிலத்துடன் வினைப்படுத்தப்படும்போது, அது மந்தமடைகிறது, அதாவது அதன் சிறப்பியல்பு வேதியியல் வினைத்திறனை இழக்கிறது (எ.கா., இது நீர்த்த அமிலங்களுடன் வினைபுரிவதில்லை அல்லது காப்பர் சல்பேட் கரைசலில் இருந்து காப்பரை இடப்பெயர்ச்சி செய்வதில்லை).
• காரணம் (R) உண்மையானது. அடர் நைட்ரிக் அமிலம் ஒரு வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணி. இது இரும்பின் மேற்பரப்பை ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்து ஒரு மெல்லிய, ஒட்டிக்கொள்ளும், துளையற்ற மற்றும் ஊடுருவ முடியாத இரும்பு ஆக்ஸைடு அடுக்கை (Fe3O4 அல்லது Fe2O3 போன்றவை) உருவாக்குகிறது. இந்த ஆக்ஸைடு அடுக்கு ஒரு பாதுகாப்பான தடையாக செயல்படுகிறது, உள்ளுறை உலோகத்தை அமிலம் அல்லது பிற வினைப்பொருட்களுடன் மேலும் வினைபுரிவதைத் தடுக்கிறது.
• R என்பது A இன் சரியான விளக்கம். இந்த பாதுகாப்பான ஆக்ஸைடு அடுக்கு உருவாவதுதான் இரும்பு அடர் நைட்ரிக் அமிலத்திற்கு எதிராக மந்தமடைவதற்கு சரியான காரணம்.

---

சிறு வினாக்கள்

கேள்வி 1

இரும்பின் இரட்டை உப்பின் வேதியியல் வாய்ப்பாடு மற்றும் பெயரைக் குறிப்பிடுக. பருமப்பகுப்பாய்வில் ஃபெர்ரஸ் சல்பேட்டை விட இது ஏன் விரும்பப்படுகிறது?

மாதிரி பதில்:

• வேதியியல் வாய்ப்பாடு: (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
• பெயர்: அம்மோனியம் ஃபெர்ரஸ் சல்பேட் ஹெக்ஸாஹைட்ரேட், பொதுவாக மோர் உப்பு என்று அறியப்படுகிறது.

விருப்பத்திற்கான காரணம்: மோர் உப்பு, எளிய ஃபெர்ரஸ் சல்பேட்டை (FeSO4·7H2O) விட பருமப்பகுப்பாய்வுக்கு (எ.கா., KMnO4 உடன் ரெடாக்ஸ் தரம் பார்த்தலில்) முதன்மையாக ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கு எதிரான அதன் நிலைப்புத்தன்மை காரணமாக விரும்பப்படுகிறது.

1. ஆக்ஸிஜனேற்ற எதிர்ப்பு: ஃபெர்ரஸ் சல்பேட் வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனால் ஃபெரிக் சல்பேட்டாக (Fe2(SO4)3) எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைகிறது, குறிப்பாக நீர்க்கரைசலில். இது காலப்போக்கில் அதன் செறிவை மாற்றுகிறது, இதனால் துல்லியமான பருமப்பகுப்பாய்வு அளவீடுகளுக்கு இது பொருத்தமற்றதாகிறது.
2. மோர் உப்பின் நிலைப்புத்தன்மை: மோர் உப்பு ஒரு நிலைப்புத்தன்மை கொண்ட இரட்டை உப்பு. மோர் உப்பில் உள்ள அம்மோனியம் அயனி (NH4+) Fe2+ அயனியை நிலைப்படுத்த உதவுகிறது. நீர்க்கரைசலில், அம்மோனியம் அயனி நீராற்பகுப்பு காரணமாக சற்று அமிலத்தன்மையை உருவாக்குகிறது, இதனால் ஒரு அமிலச் சூழல் ஏற்படுகிறது. இந்த அமில நிலை Fe2+ ஐ வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனால் Fe3+ ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்வதைத் கணிசமாகத் தாமதப்படுத்துகிறது, இதனால் அதன் செறிவு நீண்ட காலத்திற்கு பராமரிக்கப்படுகிறது.

கேள்வி 2

ஊது உலையின் வெவ்வேறு வெப்பநிலை மண்டலங்களில், இரும்பு ஆக்சைடு தாதுவில் இருந்து இரும்பை பிரித்தெடுக்கும் போது நிகழும் முக்கிய வேதியியல் வினைகளை விவரிக்கவும்.

மாதிரி பதில்: ஊது உலை ஒரு எதிர்-நீரோட்ட உலை ஆகும், இதில் குறிப்பிட்ட வேதியியல் வினைகள் வெவ்வேறு வெப்பநிலை மண்டலங்களில் நிகழ்கின்றன:

1. எரிப்பு மண்டலம் (போஷ், 1500-1900 °C): அடியில் அமைந்துள்ள இது மிகவும் வெப்பமான மண்டலமாகும். ட்யூயர்கள் வழியாக சூடான காற்று செலுத்தப்படுகிறது, கோக்குடன் (கார்பன்) வினைபுரிந்து வெப்பத்தையும் கார்பன் டை ஆக்சைடையும் உருவாக்குகிறது.

   • C(s) + O2(g) \rightarrow CO2(g) (அதிக வெப்ப உமிழ்வு, முதன்மை வெப்பத்தை வழங்குகிறது)
   • உருவாகும் CO2 பின்னர் அதிக வெப்பம் கொண்ட கோக்குடன் வினைபுரிந்து கார்பன் மோனாக்சைடை உருவாக்குகிறது, இது முக்கிய ஒடுக்கும் காரணி: CO2(g) + C(s) \rightarrow 2CO(g) (வெப்பக்கொள் வினை)

2. கசடு உருவாக்கும் மண்டலம் (நடுத்தரம், 1000-1200 °C): இந்த மண்டலத்தில், சுண்ணாம்புக்கல் (பாய்மம்) சிதைந்து, உருவாகும் கால்சியம் ஆக்ஸைடு தாதுவில் உள்ள சிலிக்கா (மணல்) போன்ற அமிலத்தன்மை கொண்ட அசுத்தங்களுடன் வினைபுரிகிறது.

   • CaCO3(s) \rightarrow CaO(s) + CO2(g) (பாய்மத்தின் சுண்ணமாக்கல்)
   • CaO(s) + SiO2(s) \rightarrow CaSiO3(l) (கசடு உருவாக்கம், இது உருகிய இரும்பை விட இலகுவானது மற்றும் அதன் மேல் மிதக்கும்)

3. ஒடுக்க மண்டலம் (மேல் முதல் நடுத்தரம் வரை, 400-900 °C): மேல் குளிர்ச்சியான பகுதிகளில், இரும்பு ஆக்ஸைடுகள் கார்பன் மோனாக்சைடால் படிப்படியாக ஒடுக்கப்படுகின்றன.

   • மேல் மண்டலம் (400-600 °C): உயர் ஆக்ஸைடுகளின் மறைமுக ஒடுக்கம். 3Fe2O3(s) + CO(g) \rightarrow 2Fe3O4(s) + CO2(g)
   • நடுத்தர மண்டலம் (600-700 °C): மேலும் ஒடுக்கம். Fe3O4(s) + CO(g) \rightarrow 3FeO(s) + CO2(g) Fe3O4(s) + 4CO(g) \rightarrow 3Fe(s) + 4CO2(g) (அதிக வெப்பநிலைகளில்)
   • கீழ் மண்டலம் (800-900 °C): ஃபெர்ரஸ் ஆக்ஸைடு (FeO) இரும்பாக ஒடுக்கப்படுகிறது. FeO(s) + CO(g) \rightarrow Fe(s) + CO2(g)
   • நேரடி ஒடுக்கம் (அதிக வெப்பநிலைகளில், >900 °C): கார்பனால் சில நேரடி ஒடுக்கமும் நிகழ்கிறது. FeO(s) + C(s) \rightarrow Fe(s) + CO(g)

பன்றியிரும்பு என்று அழைக்கப்படும் உருகிய இரும்பு உலையின் அடியில் சேகரமாகிறது, அதே நேரத்தில் உருகிய கசடு அதன் மேல் மிதந்து தனித்தனியாக வெளியேற்றப்படுகிறது.

---

உயர் சிந்தனைத் திறன் கேள்விகள் (HOTS)

கேள்வி 1

Fe2+ நீர்க்கரைசலில் ஏன் ஒரு வலிமையான ஒடுக்கும் காரணியாக செயல்படுகிறது, அதேசமயம் Fe3+ ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது என்பதை விளக்குக. இந்த அயனிகளின் நிலைப்புத்தன்மை pH உடன் எவ்வாறு மாறுகிறது என்பதை, குறிப்பாக அமில ஊடகம் மற்றும் கார ஊடகத்தில் Fe2+ இன் நிலைப்புத்தன்மையை ஒப்பிட்டு விவாதிக்கவும்.

விரிவான வேதியியல் விளக்கம்:

1. Fe2+ மற்றும் Fe3+ இன் ரெடாக்ஸ் நடத்தை:

   • எலக்ட்ரான் அமைப்பு: இரும்பு (Fe) இன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு [Ar] 3d6 4s2 ஆகும்.
     • Fe2+ (ஃபெர்ரஸ் அயனி): [Ar] 3d6. இது நான்கு தனித்த எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
     • Fe3+ (ஃபெரிக் அயனி): [Ar] 3d5. இது ஒரு பகுதி நிரப்பப்பட்ட d-துணைக்கூடு ஆகும், இது அதிக பரிமாற்ற ஆற்றல் மற்றும் சமச்சீர் பகிர்வு காரணமாக கூடுதல் நிலைப்புத்தன்மையை அளிக்கிறது.
   • Fe2+ ஒரு ஒடுக்கும் காரணியாக: d5 அமைப்பின் மேம்பட்ட நிலைப்புத்தன்மை காரணமாக, Fe2+ ஒரு எலக்ட்ரானை எளிதில் இழந்து Fe3+ ஐ உருவாக்குகிறது. Fe2+(aq) \rightarrow Fe3+(aq) + e- Fe3+/Fe2+ இணைக்கான திட்ட மின்முனை அழுத்தம் (E°) +0.77 V ஆகும். இருப்பினும், ஆக்ஸிஜனேற்றமாக எழுதும்போது, Fe2+ \rightarrow Fe3+ + e-, அழுத்தம் -0.77 V ஆகும். ஒரு எதிர்மறை ஆக்ஸிஜனேற்ற அழுத்தம் ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கான ஒரு வலிமையான போக்கைக் குறிக்கிறது. எனவே, Fe2+ ஒரு வலிமையான ஒடுக்கும் காரணியாக செயல்படுகிறது, அதாவது மற்ற இனங்களை ஒடுக்கும்போது (எ.கா., KMnO4 ஐ Mn2+ ஆக அல்லது K2Cr2O7 ஐ Cr3+ ஆக ஒடுக்கும்போது) அது ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைகிறது.
   • Fe3+ ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக: மாறாக, Fe3+ (d5) ஒரு எலக்ட்ரானைப் பெற்று Fe2+ இன் d6 அமைப்பை அடையலாம். Fe3+(aq) + e- \rightarrow Fe2+(aq) +0.77 V இன் திட்ட ஒடுக்க அழுத்தம் Fe3+ ஒடுக்கப்படுவதற்கான ஒரு குறிப்பிடத்தக்க போக்கைக் கொண்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது. எனவே, Fe3+ ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாக செயல்படுகிறது, அதாவது மற்ற இனங்களை ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யும்போது (எ.கா., I- ஐ I2 ஆக ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்யும்போது) அது ஒடுக்கப்படுகிறது.

2. pH உடன் Fe(II) மற்றும் Fe(III) இன் நிலைப்புத்தன்மை: இரும்பின் ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளின் நிலைப்புத்தன்மை ஊடகத்தின் pH ஆல் கணிசமாக பாதிக்கப்படுகிறது, முதன்மையாக கரையாத ஹைட்ராக்சைடுகள் உருவாவதால் இது நிகழ்கிறது.

   • Fe2+ அமில ஊடகத்தில்: அமிலக் கரைசல்களில், Fe2+ அயனிகள் முதன்மையாக நீரேற்றப்பட்ட அயனிகளாக, [Fe(H2O)6]2+ ஆக இருக்கின்றன. அவை ஒடுக்கும் காரணிகள் என்றாலும், வலிமையான ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணிகள் அல்லது வினையூக்கிகள் இல்லாத நிலையில் Fe3+ ஆக அவற்றின் ஆக்ஸிஜனேற்றம் ஒப்பீட்டளவில் மெதுவாக இருக்கும். அதிக H+ அயனிகளின் செறிவு Fe(OH)2 உருவாவதை ஒடுக்குகிறது, இல்லையெனில் அது எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடையும். Fe3+/Fe2+ இணைக்கான திட்ட அழுத்தம் (+0.77 V) அமில நிலைமைகளைக் குறிக்கிறது.

   • Fe2+ கார ஊடகத்தில்: காரக் கரைசல்களில், Fe2+ அயனிகள் ஃபெர்ரஸ் ஹைட்ராக்சைடு, Fe(OH)2(s) என்ற ஒரு வெள்ளை வீழ்படிவாக விரைவாக வீழ்படிகிறது. Fe2+(aq) + 2OH-(aq) \rightarrow Fe(OH)2(s) Fe(OH)2 ஆனது Fe2+(aq) அயனியை விட ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கு மிகக் குறைந்த நிலைப்புத்தன்மை கொண்டது. இது வளிமண்டல ஆக்ஸிஜனால் கூட ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைய மிகவும் எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது. Fe(OH)3/Fe(OH)2 இணைக்கான திட்ட மின்முனை அழுத்தம் தோராயமாக -0.56 V ஆகும். இந்த கணிசமாகக் குறைந்த அழுத்தம் (அதிக எதிர்மறை) Fe(OH)2 ஆனது Fe2+(aq) ஐ விட ஒரு வலிமையான ஒடுக்கும் காரணி என்பதையும், ஃபெரிக் ஹைட்ராக்சைடு, Fe(OH)3, ஒரு சிவப்பு-பழுப்பு வீழ்படிவாக (துரு) மிக எளிதில் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைகிறது என்பதையும் குறிக்கிறது. 4Fe(OH)2(s) + O2(g) + 2H2O(l) \rightarrow 4Fe(OH)3(s) Fe(OH)2 இன் வீழ்படிவு Fe2+ அயனிகளை கரைசலில் இருந்து திறம்பட நீக்குகிறது, இது மீதமுள்ள Fe2+ இன் மேலும் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை நோக்கி சமநிலையை மாற்றுகிறது. வீழ்படிவாக Fe2+ நீக்கம் மற்றும் அதிக OH- அயனிகளின் செறிவு ஆக்ஸிஜனேற்றத்தை எளிதாக்குகிறது, இதனால் Fe(II) சேர்மங்கள் கார ஊடகங்களில் மிகவும் நிலையற்றதாகின்றன.

முடிவுரை: பொதுவாக Fe2+ ஒரு ஒடுக்கும் காரணியாகவும் Fe3+ ஒரு ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணியாகவும் இருக்கும்போது, அவற்றின் ஒப்பீட்டு நிலைப்புத்தன்மை மற்றும் வினைத்திறன் pH ஆல் ஆழமாகப் பாதிக்கப்படுகின்றன. Fe3+ (d5) உள்ளார்ந்த ரீதியாக Fe2+ (d6) ஐ விட அதிக நிலைப்புத்தன்மை கொண்டது. இந்த நிலைப்புத்தன்மை வேறுபாடு அமில நிலைமைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், கார நிலைமைகளில், கரையாத ஹைட்ராக்சைடுகள் உருவாவது Fe(II) இனங்களின் ஒடுக்கும் திறனை வியத்தகு முறையில் மேம்படுத்துகிறது, இதனால் அமிலக் கரைசல்களில் Fe2+ உடன் ஒப்பிடும்போது Fe(OH)2 ஆக்ஸிஜனேற்றத்திற்கு மிகவும் ஆளாகிறது.