Jeg har undersøkt rundt og noen kilder hevder at for å finne minimum og maksimum oksidasjonstall du gjør dette:
Maksimum: gruppen elementet
Minimum: gruppen av elementet – 8
Men jeg kan ikke få dette til å fungere for Fe? Jeg setter pris på en avklaring. 🙂 Det ser ut til å fungere for svovel og det jeg har lest om det er oksidasjoner.
Maksimum: 6 Minimum: 6 – 8 = -2
Ikke alltid metaller har et positivt oksidasjonsnummer? Betyr dette for Fe (jern) det er 0 til +3?
(jeg vet at dette er et duplikat, beklager, men de andre ble ikke besvart og spurt for mange år siden
Kommentarer
- Denne metoden er bare en tilnærming. Se denne wikisiden for en empirisk observert liste over tilstander. Den metoden fungerer spesielt dårlig for overgangsmetaller, siden de er så kompliserte.
- Observerte oksidasjonstall for jern: $ -4, -2, -1, +1 , +2, +3, +4, +5, + 6 $.
- Hvis du vil teoretisk beregne ovennevnte liste over oksidasjonstall for jern, foreslår jeg at du gir opp.
- @ user34388 Hva mener du med «hver oksidasjonstilstand»? Jeg tror ikke hydrogen (II) har blitt eller noen gang vil bli nådd. Samtidig tror jeg hydrogen ($ \ mathrm {-III} $) er heller ikke gjennomførbart , men det er kjent at mange elementer viser begge disse oksidasjonstilstandene.
- @ user34388 Mitt hovedpoeng er at de fleste (kjente) oksidasjonstilstander er innenfor grensene for en periode, dvs. at jeg ikke er klar over noen oksidasjon sier at fjerner kjerneelektroner eller legger til elektroner i $ n + 1 $ skallet.
Svar
Regelen du siterte gjelder generelt hovedelementelementer – men bare hvis du teller gruppene i den eldre hovedgruppe / overgangsmetallformaliteten. Den nyere IUPAC-terminologien teller s, p og d elementgruppene etter hverandre, slik at svovel vil være i gruppe 16. For den nomenklaturen, må du trekke 10 fra gruppetallet for maksimal oksidasjonstilstand.
Eksempel: Fosfor (gruppe 15 etter gjeldende terminologi; gruppe V etter eldre terminologi). Maksimal oksidasjonstilstand: $ \ mathrm {+ V} $. Minimum oksidasjonstilstand $ \ mathrm {-III} $. [1]
Dette har en generell kvantekjemisk forklaring. Disse oksidasjonstilstandene legger opp til åtte, som er nøyaktig antall elektroner som vanligvis utgjør det ytre skallet (valens) – der kjemi skjer.
Hvis vi starter ved fosfor ($ \ mathrm {V} $ ) og ønsker å fjerne et annet elektron, må vi fjerne dette elektronet fra kjerneorbitalene. Disse er allerede ganske stabile (dvs. lite energi) i jordtilstanden, men for hvert elektron som fjernes, blir de stabilisert ytterligere. Dermed havner de i en veldig stabil tilstand, og fjerning blir desto vanskeligere.
På samme måte vil hvert elektron som legges til en nøytral forbindelse destabilisere alle orbitaler i det atomet. Hvis tre allerede er tilsatt fosfor, noe som gir fosfor ($ \ mathrm {-III} $), vil neste elektron måtte legges til en fjern bane, noe som igjen ikke er noe lett. Dette er grunnen til at det vanligvis er et område på åtte for de kjemisk tilgjengelige oksidasjonstilstandene til hovedgruppemetaller.
Jeg er imidlertid ikke villig til å satse på noe som er s-elementene i perioder 4 og høyere (kalium under og kalsium og under) holder deg til den regelen; av grunnen se og tolke nedenfor. Så langt er bare $ \ mathrm {+ I} $ og $ \ mathrm {-I} $ kjent for alkaliske metaller (gruppe 1) og bare $ \ mathrm {+ II} $ og $ \ mathrm {+ I} $ for jordalkalimetaller er kjent (lagre elementær oksidasjonstilstand $ \ pm 0 $).
Overgangsmetaller er mye vanskeligere. I teorien kan du anta et område på enten ti (kun d-elektroner), tolv (d og s-elektroner) eller atten (d, s og p-elektroner). Faktisk er det eksperimentelt etablert et område på ti for krom, mangan og jern mens det er etablert et område på tolv for osmium og iridium. (Kilde: Wikipedia )
Så langt er den høyeste oksidasjonstilstanden funnet for iridium ($ \ mathrm {+ IX} $) . Platina ($ \ mathrm {X} $) er blitt spådd. (Kilde: også Wikipedia ) Vær oppmerksom på at disse tilstandene ligger godt innenfor ‘s og d’ ideen jeg hentydet til tidligere. Så vidt jeg vet er det ingen bevis som peker mot ‘s, p og d’-ideen.
Det er et stort antall ukjente oksidasjonstilstander for overgangsmetaller, f.eks. mens krom ($ \ mathrm {-IV} $) og ($ \ mathrm {-II} $) er kjent, er ikke krom ($ \ mathrm {-III} $) det.
Forestillingen om at metaller kan bare ha positive oksidasjonstilstander er feil. Som et eksempel er $ \ ce {[Fe (CO) 4] ^ 2 -} $ med en jernoksidasjonstilstand på $ \ mathrm {-II} $ kjent.
Alt dette kompliserer analysen sterkt. Inntil mye mer forskning er utført, bør du sannsynligvis ikke prøve å forutsi maksimale og minimale oksidasjonstilstander for disse elementene.
Kommentarer
- Takk for denne lange, forseggjorte forklaringen! 🙂 Bare et spørsmål, ville ikke ' t oksidasjonsantallet av Fe i Fe (CO) 4-2 være positivt?
- @javanewbie CO er en nøytral ligand og er ikke ' t ansett som " ikke-uskyldig " AFAIK, så det gjør det ikke ' t påvirker okse. stat. Det trekker ut elektroner så reell ladning på Fe ikke i nærheten av -2, og tildeler okse. stater til lignende komplekser er problematisk.