He investigado y algunas fuentes afirman que para encontrar el número de oxidación mínimo y máximo haces esto:
Máximo: el grupo del elemento
Mínimo: el grupo del elemento – 8
Sin embargo, ¿no puedo hacer que esto funcione para Fe? Agradecería una aclaración. 🙂 Parece funcionar para Sulphur y lo que he leído sobre las oxidaciones.
Máximo: 6 Mínimo: 6 – 8 = -2
No utilice metales siempre ¿Tiene un número de oxidación positivo? ¿Esto significa que para el Fe (hierro) es de 0 a +3?
(Sé que esto es un duplicado, lo siento, sin embargo, los otros no fueron respondidos y preguntados hace años ).
Comentarios
- Ese método es simplemente una aproximación. Vea esta página wiki para obtener una lista empírica de estados observados. Ese método funciona especialmente mal para los metales de transición, ya que son muy complicados.
- Números de oxidación observados para el hierro: $ -4, -2, -1, +1 , +2, +3, +4, +5, + 6 $.
- Si desea calcular teóricamente la lista de números de oxidación del hierro antes mencionada, le sugiero que se rinda.
- @ user34388 ¿Qué quieres decir con «todos los estados de oxidación»? No creo que se haya alcanzado ni se haya alcanzado el hidrógeno (II). Al mismo tiempo, creo que el hidrógeno ($ \ mathrm {-III} $) tampoco es factible , sin embargo, se sabe que numerosos elementos muestran ambos estados de oxidación.
- @ user34388 Mi punto principal es que la mayoría de los estados de oxidación (conocidos) están dentro de los límites de un período, es decir, no tengo conocimiento de ninguna oxidación estados que eliminan electrones centrales o agregan electrones a la capa $ n + 1 $.
Respuesta
La regla que citó es generalmente cierto para los elementos del grupo principal, pero solo si cuenta los grupos en la formalidad anterior de grupo principal / metales de transición. La terminología más reciente de la IUPAC cuenta los grupos de elementos s, pyd uno tras otro, por lo que el azufre estaría en el grupo 16. Para esa nomenclatura, debe restar 10 del número de grupo para el estado de oxidación máximo.
Ejemplo: fósforo (grupo 15 según la terminología actual; grupo V según la terminología más antigua). Estado máximo de oxidación: $ \ mathrm {+ V} $. Estado de oxidación mínimo $ \ mathrm {-III} $. [1]
Esto tiene una explicación química cuántica general. Estos estados de oxidación suman ocho, que es exactamente la cantidad de electrones que normalmente forman la capa exterior (valencia), donde ocurre la química.
Si comenzamos con el fósforo ($ \ mathrm {V} $ ) y queremos eliminar otro electrón, tendríamos que eliminar este electrón de los orbitales centrales. Estos ya son bastante estables (es decir, bajos en energía) en el estado fundamental, pero por cada electrón eliminado, se estabilizan aún más. Por lo tanto, terminan en un estado muy estable y la eliminación se vuelve mucho más difícil.
Del mismo modo, cada electrón agregado a un compuesto neutro desestabilizará todos los orbitales de ese átomo. Si ya se agregan tres al fósforo, lo que da fósforo ($ \ mathrm {-III} $), el siguiente electrón debería agregarse a un orbital distante, lo que nuevamente no es algo fácil. Esta es la razón por la que típicamente hay un rango de ocho para los estados de oxidación químicamente accesibles de los metales del grupo principal.
Sin embargo, no estoy dispuesto a apostar nada a que los elementos s de períodos 4 y superiores (potasio y abajo y calcio y abajo) se adhieren a esa regla; por la razón, consulte e interprete a continuación. Hasta ahora, solo $ \ mathrm {+ I} $ y $ \ mathrm {-I} $ son conocidos por metales alcalinos (grupo 1) y solo $ \ mathrm {+ II} $ y $ \ mathrm {+ I} $ para Se conocen metales alcalinotérreos (salvo el estado de oxidación elemental $ \ pm 0 $).
Los metales de transición son mucho más duros. En teoría, podría asumir un rango de diez (solo electrones d), doce (electrones dys) o dieciocho (electrones d, sy p). De hecho, experimentalmente se ha establecido un rango de diez para el cromo, manganeso y hierro, mientras que se ha establecido un rango de doce para el osmio y el iridio. (Fuente: Wikipedia )
Hasta ahora, se ha encontrado el estado de oxidación más alto para el iridio ($ \ mathrm {+ IX} $) . Se ha predicho platino ($ \ mathrm {X} $). (Fuente: también Wikipedia ) Tenga en cuenta que estos estados están bien dentro de la idea «s y d» a la que aludí anteriormente. Hasta donde yo sé, no existen pruebas que apunten a la idea de «s, py d».
Hay una gran cantidad de estados de oxidación desconocidos para los metales de transición, p. Ej. mientras que el cromo ($ \ mathrm {-IV} $) y ($ \ mathrm {-II} $) son conocidos, el cromo ($ \ mathrm {-III} $) no lo es.
La noción de que los metales solo pueden tener estados de oxidación positivos es incorrecto. Como ejemplo, se conoce $ \ ce {[Fe (CO) 4] ^ 2 -} $ con un estado de oxidación del hierro de $ \ mathrm {-II} $.
Todo esto complica el análisis fuertemente. Hasta que no se hayan realizado muchas más investigaciones, probablemente no debería intentar predecir los estados de oxidación máximo y mínimo de estos elementos.
Comentarios
- ¡Gracias por esta larga y elaborada explicación! 🙂 Sin embargo, solo una pregunta, ¿no sería ' t el número de oxidación de Fe en Fe (CO) 4-2 positivo?
- @javanewbie CO es neutral ligando y no ' no se considera " no inocente " AFAIK, por lo que no ' t afecta a ox. Expresar. Retira electrones de modo que la carga real en Fe no se acerca a -2, y asigna ox. estados a complejos similares es problemático.