Pesquisei e algumas fontes afirmam que, para encontrar o número de oxidação mínimo e máximo você faz isso:
Máximo: o grupo do elemento
Mínimo: o grupo do elemento – 8
No entanto, não consigo fazer isso funcionar para o Fe? Eu agradeceria um esclarecimento. 🙂 Parece funcionar para o Enxofre e o que li sobre as oxidações.
Máximo: 6 Mínimo: 6 – 8 = -2
Não use metais sempre tem um número de oxidação positivo? Isso significa que para Fe (ferro) é de 0 a +3?
(Sei que é uma duplicata, desculpe, mas os outros não foram respondidos e questionados anos atrás ).
Comentários
- Esse método é apenas uma aproximação. Consulte esta página wiki para uma lista de estados observada empírica. Esse método funciona especialmente mal para metais de transição, uma vez que são tão complicados.
- Números de oxidação observados para ferro: $ -4, -2, -1, +1 , +2, +3, +4, +5, + 6 $.
- Se você deseja calcular teoricamente a lista acima mencionada de números de oxidação para o ferro, sugiro que desista.
- @ user34388 O que você quer dizer com cada estado de oxidação? Não acho que o hidrogênio (II) foi ou será alcançado. Ao mesmo tempo, acho que o hidrogênio ($ \ mathrm {-III} $) também não é viável , ainda assim, vários elementos são conhecidos por exibir ambos os estados de oxidação.
- @ user34388 Meu ponto principal é que a maioria dos estados de oxidação (conhecidos) estão dentro dos limites de um período, ou seja, não estou ciente de qualquer oxidação afirma que removem elétrons do núcleo ou adicionam elétrons à camada $ n + 1 $.
Resposta
A regra que você citou geralmente é verdadeiro para os elementos do grupo principal – mas apenas se você contar os grupos na formalidade mais antiga do grupo principal / metais de transição. A terminologia IUPAC mais recente conta os grupos de elementos s, p e d um após o outro, de forma que o enxofre esteja no grupo 16. Para essa nomenclatura, você precisa subtrair 10 do número do grupo para o estado de oxidação máximo.
Exemplo: Fósforo (grupo 15 pela terminologia atual; grupo V pela terminologia mais antiga). Estado de oxidação máximo: $ \ mathrm {+ V} $. Estado mínimo de oxidação $ \ mathrm {-III} $. [1]
Isso tem uma explicação química quântica geral. Esses estados de oxidação somam oito, que é exatamente o número de elétrons que normalmente constituem a camada externa (valência) – onde ocorre a química.
Se começarmos com o fósforo ($ \ mathrm {V} $ ) e queremos remover outro elétron, teríamos que remover esse elétron dos orbitais centrais. Eles já são bastante estáveis (ou seja, baixa energia) no estado fundamental, mas para cada elétron removido eles se estabilizam ainda mais. Assim, eles acabam em um estado muito estável e a remoção fica muito mais difícil.
Da mesma forma, cada elétron adicionado a um composto neutro desestabilizará todos os orbitais desse átomo. Se três já foram adicionados ao fósforo, dando fósforo ($ \ mathrm {-III} $), o próximo elétron precisaria ser adicionado a um orbital distante, o que novamente não é algo fácil. É por isso que normalmente há um intervalo de oito para os estados de oxidação quimicamente acessíveis dos metais do grupo principal.
No entanto, não estou disposto a apostar nada que os elementos s dos períodos 4 e superiores (potássio e abaixo e cálcio e abaixo) siga essa regra; para o motivo, veja e interprete abaixo. Até agora, apenas $ \ mathrm {+ I} $ e $ \ mathrm {-I} $ são conhecidos para metais alcalinos (grupo 1) e apenas $ \ mathrm {+ II} $ e $ \ mathrm {+ I} $ para metais alcalino-terrosos são conhecidos (exceto o estado de oxidação elementar $ \ pm 0 $).
Os metais de transição são muito mais duros. Em teoria, você poderia assumir um intervalo de dez (elétrons d apenas), doze (elétrons d e s) ou dezoito (elétrons d, se p). Na verdade, experimentalmente uma faixa de dez foi estabelecida para cromo, manganês e ferro, enquanto uma faixa de doze foi estabelecida para ósmio e irídio. (Fonte: Wikipedia )
Até agora, o estado de oxidação mais alto foi encontrado para irídio ($ \ mathrm {+ IX} $) . Platina ($ \ mathrm {X} $) foi prevista. (Fonte: também Wikipedia ) Observe que esses estados estão bem dentro da ideia se d a que aludi anteriormente. Até onde sei, não há evidências apontando para a ideia de “s, p e d”.
Há um grande número de estados de oxidação desconhecidos para metais de transição, por exemplo, enquanto o cromo ($ \ mathrm {-IV} $) e ($ \ mathrm {-II} $) são conhecidos, o cromo ($ \ mathrm {-III} $) não é.
A noção de que metais só poderiam ter estados de oxidação positivos está incorreto. Por exemplo, $ \ ce {[Fe (CO) 4] ^ 2 -} $ com um estado de oxidação de ferro de $ \ mathrm {-II} $ é conhecido.
Tudo isso complica a análise fortemente. Até que muito mais pesquisas tenham sido realizadas, você provavelmente não deve tentar prever os estados de oxidação máximo e mínimo desses elementos.
Comentários
- Obrigado por esta explicação longa e elaborada! 🙂 Apenas uma pergunta, no entanto, ' o número de oxidação do Fe em Fe (CO) 4-2 seria positivo?
- @javanewbie CO é um neutro ligante e isn ' t considerado " não inocente " AFAIK, então não ' t afeta o boi. Estado. Ele retira elétrons de carga real em Fe longe de -2, e atribuindo ox. estados para complexos semelhantes é problemático.