Prozkoumal jsem to a některé zdroje tvrdí, že za účelem zjištění minimálního a maximálního oxidačního čísla uděláte toto:
Maximum: seskupení prvku
Minimum: skupina prvku – 8
Nicméně to nemohu přimět, aby fungovalo pro Fe? Ocenil bych vysvětlení. 🙂 Zdá se, že to funguje pro síru a to, co jsem o ní četl, je oxidace.
Maximum: 6 Minimum: 6 – 8 = -2
Don t kovy vždy mít kladné oxidační číslo? Znamená to pro Fe (železo) „0 až +3?“
(Vím, že se jedná o duplikát, omlouvám se, ostatní však neodpověděli a zeptali se před lety ).
Komentáře
- Tato metoda je pouze přibližná. Viz tuto wiki stránku pro empirický pozorovaný seznam stavů. Tato metoda funguje zvláště špatně pro přechodné kovy, protože jsou tak komplikované.
- Pozorovaná oxidační čísla pro železo: $ -4, -2, -1, +1 , +2, +3, +4, +5, + 6 $.
- Pokud chcete teoreticky vypočítat výše uvedený seznam oxidačních čísel pro železo, navrhuji, abyste se vzdali.
- @ user34388 Co máte na mysli pod „každým oxidačním stavem“? Nemyslím si, že vodíku (II) bylo nebo bude dosaženo. Zároveň si myslím, že vodíku ($ \ mathrm {-III} $) také není proveditelné , přesto je známo, že mnoho prvků zobrazuje oba tyto oxidační stavy.
- @ user34388 Mým hlavním bodem je, že většina (známých) oxidačních stavů je v mezích období, tj. nevím o žádné oxidaci uvádí, že odstraňují základní elektrony nebo přidávají elektrony do prostředí $ n + 1 $.
Odpověď
Pravidlo , které jste uvedli, obecně platí pro prvky hlavní skupiny – ale pouze pokud spočítáte skupiny ve starší formálnosti hlavní skupiny / přechodných kovů. Novější terminologie IUPAC počítá skupiny prvků s, p a d jednu po druhé, takže by síra byla ve skupině 16. Pro tuto nomenklaturu je třeba odečíst 10 od čísla skupiny pro maximální oxidační stav.
Příklad: Fosfor (skupina 15 podle současné terminologie; skupina V podle starší terminologie). Maximální oxidační stav: $ \ mathrm {+ V} $. Minimální oxidační stav $ \ mathrm {-III} $. [1]
Toto má obecné kvantově chemické vysvětlení. Tyto oxidační stavy se sčítají až osm, což je přesně počet elektronů, které obvykle tvoří vnější (valenční) obal – kde dochází k chemii.
Pokud začneme na fosforu ($ \ mathrm {V} $ ) a chceme odstranit další elektron, museli bychom tento elektron odstranit z orbitalů jádra. Ty jsou již v základním stavu docela stabilní (tj. S nízkou energií), ale za každý odstraněný elektron se dále stabilizují. Skončí tedy ve velmi stabilním stavu a odstraňování bude o to těžší.
Podobně každý elektron přidaný k neutrální sloučenině destabilizuje všechny orbitaly tohoto atomu. Pokud jsou již tři přidány k fosforu, což dává fosfor ($ \ mathrm {-III} $), další elektron by musel být přidán ke vzdálené oběžné dráze, což opět není nic snadného. To je důvod, proč pro chemicky přístupné oxidační stavy kovů hlavní skupiny obvykle existuje rozsah osmi.
Nejsem však ochoten vsadit na nic, co by s-prvky období 4 a vyšších (draslík a níže a vápník a níže) dodržujte toto pravidlo; z toho důvodu viz a interpretovat níže. Pro alkalické kovy (skupina 1) jsou zatím známy pouze $ \ mathrm {+ I} $ a $ \ mathrm {-I} $ a pouze $ \ mathrm {+ II} $ a $ \ mathrm {+ I} $ kovy alkalických zemin jsou známy (kromě elementárního oxidačního stavu $ \ pm 0 $).
Přechodné kovy jsou mnohem těžší. Teoreticky byste mohli předpokládat rozsah buď deseti (pouze d-elektrony), dvanácti (d a s-elektrony) nebo osmnácti (d, s a p-elektrony). Ve skutečnosti bylo experimentálně stanoveno rozmezí deseti pro chrom, mangan a železo, zatímco rozmezí dvanácti bylo stanoveno pro osmium a iridium. (Zdroj: Wikipedia )
Dosud nejvyšší oxidační stav byl nalezen u iridia ($ \ mathrm {+ IX} $) . Platina ($ \ mathrm {X} $) byla předpovězena. (Zdroj: také Wikipedia ) Všimněte si, že tyto státy dobře spadají do myšlenky „s a d“, o které jsem se zmiňoval dříve. Pokud je mi známo, neexistují žádné důkazy směřující k myšlence „s, p a d“.
U přechodných kovů existuje velké množství neznámých oxidačních stavů, např. zatímco chrom ($ \ mathrm {-IV} $) a ($ \ mathrm {-II} $) jsou známé, chrom ($ \ mathrm {-III} $) není.
Představa, že kovy mohou mít pouze pozitivní oxidační stavy, je nesprávný. Jako příklad je znám $ \ ce {[Fe (CO) 4] ^ 2 -} $ se stavem oxidace železa $ \ mathrm {-II} $.
To vše komplikuje analýzu silně. Dokud nebude provedeno mnohem více výzkumu, pravděpodobně byste se neměli pokoušet předpovídat maximální a minimální oxidační stavy těchto prvků.
Komentáře
- Děkujeme za toto dlouhé a komplikované vysvětlení! 🙂 Je však jen otázka, nebyl by ' t oxidační počet Fe ve Fe (CO) 4-2 kladný?
- @javanewbie CO je neutrální ligand a není ' považován za " nevinný " AFAIK, takže ' neovlivní vola. Stát. Vytahuje elektrony tak skutečný náboj na Fe zdaleka -2 a přiřazuje vola. stavů podobných komplexů je problematické.