Körülöttem kutattam, és egyes források azt állítják, hogy a minimális és maximális oxidációs szám megtalálásához ezt tedd:
Maximum: az elem csoportosítása
Minimum: az elem csoportja – 8
De nem tudom elérni, hogy ez működjön a Fe esetében? Nagyra értékelném a pontosítást. 🙂 Úgy tűnik, hogy ez működik a kén és mit olvastam róla oxidációival.
Maximum: 6 Minimum: 6 – 8 = -2
Ne mindig fémet van-e pozitív oxidációs száma? Ez azt jelenti, hogy Fe (vas) esetében ez 0-tól +3-ig terjed?
(Tudom, hogy ez duplikátum, sajnálom, de a többiek nem válaszoltak és évekkel ezelőtt kérdezték ).
Megjegyzések
- Ez a módszer csak közelítés. Lásd ezt a wiki oldalt empirikusan megfigyelt állapotlista esetén. Ez a módszer különösen rosszul működik az átmenetifémeknél, mivel annyira bonyolultak.
- Megfigyelt vas-oxidációs számok: $ -4, -2, -1, +1 , +2, +3, +4, +5, + 6 $.
- Ha elméletileg ki akarja számolni a vas oxidációs számainak fent említett listáját, azt javaslom, adja fel.
- @ user34388 Mit értesz “minden oxidációs állapot” alatt? Nem hiszem, hogy a (II) hidrogén elérte vagy el fogja érni. Ugyanakkor azt gondolom, hogy a hidrogén ($ \ mathrm {-III} $) szintén nem kivitelezhető , mégis számos elem ismert, amelyek mindkét oxidációs állapotot megjelenítik.
- @ user34388 A legfontosabb pontom az, hogy a legtöbb (ismert) oxidációs állapot egy periódus határain belül van, vagyis nem ismerek semmilyen oxidációt állítások, amelyek eltávolítják a magelektronokat, vagy hozzáadnak elektronokat a $ n + 1 $ héjhoz.
Válasz
A szabály amit idézett, általában igaz a főcsoport elemekre – de csak akkor, ha a régebbi főcsoport / átmenet-fémek formalitásba sorolja a csoportokat. Az IUPAC újabb terminológiája egymás után számolja az s, p és d elemcsoportokat, így a kén a 16. csoportba kerül. Ehhez a nómenklatúrához a csoportszámból 10-et kell levonnia a maximális oxidációs állapot érdekében.
Példa: Foszfor (15. csoport a jelenlegi terminológia szerint; V. csoport a régebbi terminológia szerint). Maximális oxidációs állapot: $ \ mathrm {+ V} $. Minimális oxidációs állapot: $ \ mathrm {-III} $. [1]
Ennek általános kvantumkémiai magyarázata van. Ezek az oxidációs állapotok összesen nyolcat tesznek ki, pontosan annyi elektron van, amely általában a külső (vegyérték) héjat alkotja – ahol a kémia történik.
Ha a foszforból indulunk ki ($ \ mathrm {V} $ ) és egy másik elektront el akarunk távolítani, ezt az elektront el kell távolítanunk a magpályákról. Ezek már alapállapotban elég stabilak (vagyis alacsony energiájúak), de minden eltávolított elektronért tovább stabilizálódnak. Így nagyon stabil állapotba kerülnek, és az eltávolítás sokkal nehezebbé válik.
Hasonlóképpen, a semleges vegyülethez hozzáadott minden elektron destabilizálja az atom összes pályáját. Ha hármat már hozzáadnak a foszforhoz, ami foszfort ($ \ mathrm {-III} $) ad, akkor a következő elektront hozzá kell adni egy távoli pályához, ami megint nem valami egyszerű. Ezért van jellemzően nyolc tartomány a főcsoport fémjeinek kémiailag hozzáférhető oxidációs állapotaihoz.
Mindazonáltal nem vagyok hajlandó fogadni semmire, hogy a 4. vagy annál magasabb periódusok s elemei (kálium- és alul és kalcium és alatta) ragaszkodnak ehhez a szabályhoz; ezért lásd és értelmezze az alábbiakban. Eddig csak $ \ mathrm {+ I} $ és $ \ mathrm {-I} $ ismert alkálifémekről (1. csoport), és csak $ \ mathrm {+ II} $ és $ \ mathrm {+ I} $ alkáliföldfémek ismertek (kivéve az elemi oxidációs állapotot $ \ pm 0 $).
Az átmenetifémek sokkal nehezebbek. Elméletileg akár tíz (csak d-elektron), tizenkettő (d és s-elektron) vagy tizennyolc (d, s és p-elektron) tartományt feltételezhet. Valójában kísérletileg tízes tartományt állapítottak meg a krómra, a mangánra és a vasra, míg tizenkét tartományt állapítottak meg az ozmiumra és az irídiumra. (Forrás: Wikipédia )
Eddig a legmagasabb oxidációs állapotot az irídium esetében találták ($ \ mathrm {+ IX} $) . Platinát ($ \ mathrm {X} $) jósoltak. (Forrás: szintén Wikipédia ) Ne feledje, hogy ezek az állapotok jóval az ‘s és d’ elképzelésen belül vannak, amire korábban utaltam. Legjobb tudomásom szerint nincs bizonyíték, amely az ’s, p és d’ gondolat felé mutatna.
Az átmeneti fémek számára nagyon sok ismeretlen oxidációs állapot létezik, pl. míg a króm ($ \ mathrm {-IV} $) és ($ \ mathrm {-II} $) ismert, a króm ($ \ mathrm {-III} $) nem.
Az a fogalom, hogy a fémeknek csak pozitív oxidációs állapota lehet, helytelen. Például ismert a $ \ ce {[Fe (CO) 4] ^ 2 -} $, amelynek vasoxidációs állapota $ \ mathrm {-II} $.
Mindez bonyolítja az elemzést erősen. Amíg nem végeztek sokkal több kutatást, valószínűleg nem szabad megkísérelni megjósolni ezen elemek maximális és minimális oxidációs állapotát.
Hozzászólások
- Köszönöm ezt a hosszú, kidolgozott magyarázatot! 🙂 Csak egy kérdés, nem lenne ' t a Fe (CO) 4-2-ben lévő Fe oxidációs száma pozitív?
- @javanewbie CO semleges ligandum és nem ' nem tekinthető " nem ártatlan " AFAIK-nak, tehát nem ' t hatással van az ökörre. állapot. Elvonja az elektronokat, így valódi töltés a Fe-nél közel sem -2, és oxigént jelöl. állapotok hasonló komplexekhez problémás.