Ho cercato in giro e alcune fonti affermano che per trovare il numero minimo e massimo di ossidazione fai questo:
Massimo: il gruppo lelemento
Minimo: il gruppo dellelemento – 8
Tuttavia non riesco a farlo funzionare per Fe? Apprezzerei un chiarimento. 🙂 Sembra funzionare per lo zolfo e quello che ho letto a riguardo sono le ossidazioni.
Massimo: 6 Minimo: 6 – 8 = -2
Non usare sempre i metalli hanno un numero di ossidazione positivo? Significa che per Fe (ferro) va da 0 a +3?
(So che questo è un duplicato, scusa, tuttavia agli altri non è stato risposto e chiesto anni fa ).
Commenti
- Questo metodo è solo unapprossimazione. Vedi questa pagina wiki per un elenco di stati osservato empirico. Questo metodo funziona particolarmente male per i metalli di transizione, poiché sono così complicati.
- Numeri di ossidazione osservati per il ferro: $ -4, -2, -1, +1 , +2, +3, +4, +5, + 6 $.
- Se vuoi calcolare teoricamente il suddetto elenco di numeri di ossidazione per il ferro, ti suggerisco di rinunciare.
- @ user34388 Cosa intendi con “ogni stato di ossidazione”? Non credo che lidrogeno (II) sia stato o sarà mai raggiunto. Allo stesso tempo, penso che lidrogeno ($ \ mathrm {-III} $), inoltre, non è fattibile , tuttavia è noto che numerosi elementi mostrano entrambi questi stati di ossidazione.
- @ user34388 Il mio punto principale è che la maggior parte degli stati di ossidazione (noti) si trovano entro i limiti di un periodo, cioè non sono a conoscenza di alcuna ossidazione stati che rimuovono gli elettroni del nucleo o aggiungono elettroni alla shell $ n + 1 $.
Risposta
La regola che hai citato è generalmente vero per gli elementi del gruppo principale, ma solo se conti i gruppi nella precedente formalità gruppo principale / metalli di transizione. La terminologia IUPAC più recente conta i gruppi di elementi s, pe d uno dopo laltro, in modo che lo zolfo sia nel gruppo 16. Per quella nomenclatura, è necessario sottrarre 10 dal numero del gruppo per lo stato di ossidazione massimo.
Esempio: fosforo (gruppo 15 in base alla terminologia corrente; gruppo V in base alla terminologia precedente). Stato di ossidazione massimo: $ \ mathrm {+ V} $. Stato di ossidazione minimo $ \ mathrm {-III} $. [1]
Questo ha una spiegazione chimica quantistica generale. Questi stati di ossidazione si sommano fino a otto, che è esattamente il numero di elettroni che tipicamente compongono il guscio esterno (di valenza), dove avviene la chimica.
Se partiamo dal fosforo ($ \ mathrm {V} $ ) e vogliamo rimuovere un altro elettrone, dovremmo rimuovere questo elettrone dagli orbitali centrali. Questi sono già abbastanza stabili (cioè a bassa energia) nello stato fondamentale, ma per ogni elettrone rimosso si stabilizzano ulteriormente. Quindi, finiscono in uno stato molto stabile e la rimozione diventa molto più difficile.
Allo stesso modo, ogni elettrone aggiunto a un composto neutro destabilizzerà tutti gli orbitali di quellatomo. Se tre sono già aggiunti al fosforo, dando fosforo ($ \ mathrm {-III} $), lelettrone successivo dovrebbe essere aggiunto a un orbitale distante, il che di nuovo non è qualcosa di facile. Questo è il motivo per cui esiste tipicamente un intervallo di otto per gli stati di ossidazione chimicamente accessibili dei metalli del gruppo principale.
Tuttavia, non sono disposto a scommettere nulla che gli elementi s dei periodi 4 e superiori (potassio e sotto e calcio e sotto) attenersi a questa regola; per il motivo vedere e interpretare di seguito. Finora, solo $ \ mathrm {+ I} $ e $ \ mathrm {-I} $ sono noti per i metalli alcalini (gruppo 1) e solo $ \ mathrm {+ II} $ e $ \ mathrm {+ I} $ per I metalli alcalino terrosi sono noti (salvo lo stato di ossidazione elementare $ \ pm 0 $).
I metalli di transizione sono molto più difficili. In teoria, potresti assumere una gamma di dieci (solo elettroni d), dodici (elettroni de s) o diciotto (elettroni d, se p). In effetti, sperimentalmente è stato stabilito un intervallo di dieci per cromo, manganese e ferro mentre un intervallo di dodici è stato stabilito per losmio e liridio. (Fonte: Wikipedia )
Finora, lo stato di ossidazione più elevato è stato trovato per liridio ($ \ mathrm {+ IX} $) . È stato previsto il platino ($ \ mathrm {X} $). (Fonte: anche Wikipedia ) Nota che questi stati rientrano perfettamente nellidea “se d” a cui ho accennato in precedenza. Per quanto ne so, non ci sono elementi di prova che indichino lidea “s, pe d”.
Esistono un gran numero di stati di ossidazione sconosciuti per i metalli di transizione, ad es. mentre il cromo ($ \ mathrm {-IV} $) e ($ \ mathrm {-II} $) sono noti, il cromo ($ \ mathrm {-III} $) non lo è.
Lidea che i metalli potrebbero avere solo stati di ossidazione positivi non è corretto. Ad esempio, è noto $ \ ce {[Fe (CO) 4] ^ 2 -} $ con uno stato di ossidazione del ferro $ \ mathrm {-II} $.
Tutto ciò complica lanalisi fortemente. Fino a quando non saranno state eseguite molte più ricerche, probabilmente non dovresti tentare di prevedere gli stati di ossidazione massimi e minimi di questi elementi.
Commenti
- Grazie per questa lunga ed elaborata spiegazione! 🙂 Solo una domanda, tuttavia, ' il numero di ossidazione di Fe in Fe (CO) 4-2 non sarebbe positivo?
- @javanewbie CO è neutro ligando e non è ' considerato " non innocente " AFAIK, quindi non ' t influisce su ox. stato. Ritira gli elettroni in modo che la carica reale su Fe non sia neanche lontanamente -2 e assegna bue. stati a complessi simili è problematico.