Ich habe nachgeforscht und einige Quellen behaupten, dass man die minimale und maximale Oxidationszahl findet Sie tun dies:
Maximum: die Gruppe das Element
Minimum: die Gruppe des Elements – 8
Kann ich dies jedoch nicht für Fe zum Laufen bringen? Ich würde mich über eine Klarstellung freuen. 🙂 Es scheint für Schwefel zu funktionieren und was ich darüber gelesen habe, sind Oxidationen.
Maximum: 6 Minimum: 6 – 8 = -2
Nicht immer Metalle Haben Sie eine positive Oxidationszahl? Bedeutet dies für Fe (Eisen), dass es 0 bis +3 ist?
(Ich weiß, dass dies ein Duplikat ist, sorry, aber die anderen wurden vor Jahren nicht beantwortet und gefragt ).
Kommentare
- Diese Methode ist nur eine Annäherung. Siehe diese Wiki-Seite für eine empirisch beobachtete Liste von Zuständen. Diese Methode funktioniert besonders schlecht für Übergangsmetalle, da sie so kompliziert sind.
- Beobachtete Oxidationszahlen für Eisen: $ -4, -2, -1, +1 , +2, +3, +4, +5, + 6 $.
- Wenn Sie die oben genannte Liste der Oxidationszahlen für Eisen theoretisch berechnen möchten, empfehle ich Ihnen, aufzugeben.
- @ user34388 Was meinst du mit „jeder Oxidationsstufe“? Ich glaube nicht, dass Wasserstoff (II) erreicht wurde oder jemals erreicht werden wird. Gleichzeitig denke ich, dass Wasserstoff ($ \ mathrm {-III}). $) ist auch nicht machbar Es ist jedoch bekannt, dass zahlreiche Elemente beide Oxidationsstufen anzeigen.
- @ user34388 Mein Hauptpunkt ist, dass die meisten (bekannten) Oxidationsstufen innerhalb der Grenzen eines Zeitraums liegen, dh mir ist keine Oxidation bekannt Zustände, die Kernelektronen entfernen oder der $ n + 1 $ -Schale Elektronen hinzufügen.
Antwort
Die Regel Ihr Zitat gilt im Allgemeinen für Hauptgruppenelemente – aber nur, wenn Sie die Gruppen in der älteren Formalität Hauptgruppe / Übergangsmetalle zählen. Die neuere IUPAC-Terminologie zählt die s-, p- und d-Elementgruppen nacheinander, sodass sich Schwefel in Gruppe 16 befindet. Für diese Nomenklatur müssen Sie 10 von der Gruppennummer subtrahieren, um die maximale Oxidationsstufe zu erhalten.
Beispiel: Phosphor (Gruppe 15 nach aktueller Terminologie; Gruppe V nach älterer Terminologie). Maximale Oxidationsstufe: $ \ mathrm {+ V} $. Minimale Oxidationsstufe $ \ mathrm {-III} $. [1]
Dies hat eine allgemeine quantenchemische Erklärung. Diese Oxidationsstufen addieren sich zu acht, was genau der Anzahl der Elektronen entspricht, aus denen typischerweise die äußere (Valenz-) Hülle besteht – wo die Chemie stattfindet.
Wenn wir bei Phosphor beginnen ($ \ mathrm {V} $) ) und wollen ein anderes Elektron entfernen, müssten wir dieses Elektron aus den Kernorbitalen entfernen. Diese sind im Grundzustand bereits ziemlich stabil (d. H. Energiearm), aber für jedes entfernte Elektron werden sie weiter stabilisiert. Somit befinden sie sich in einem sehr stabilen Zustand und das Entfernen wird umso schwieriger.
Ebenso destabilisiert jedes einer neutralen Verbindung hinzugefügte Elektron alle Orbitale dieses Atoms. Wenn bereits drei zu Phosphor hinzugefügt werden, was Phosphor ($ \ mathrm {-III} $) ergibt, müsste das nächste Elektron zu einem entfernten Orbital hinzugefügt werden, was wiederum nicht einfach ist. Aus diesem Grund gibt es typischerweise einen Bereich von acht für die chemisch zugänglichen Oxidationsstufen von Hauptgruppenmetallen.
Ich bin jedoch nicht bereit, etwas zu wetten, dass die S-Elemente der Perioden 4 und höher (Kalium und unten und Kalzium und unten) halten sich an diese Regel; aus dem Grund siehe und interpretieren Sie unten. Bisher sind nur $ \ mathrm {+ I} $ und $ \ mathrm {-I} $ für Alkalimetalle (Gruppe 1) bekannt und nur $ \ mathrm {+ II} $ und $ \ mathrm {+ I} $ für Erdalkalimetalle sind bekannt (außer der elementaren Oxidationsstufe $ \ pm 0 $).
Übergangsmetalle sind viel schwieriger. Theoretisch könnte man einen Bereich von entweder zehn (nur d-Elektronen), zwölf (d- und s-Elektronen) oder achtzehn (d-, s- und p-Elektronen) annehmen. Tatsächlich wurde experimentell ein Bereich von zehn für Chrom, Mangan und Eisen festgelegt, während ein Bereich von zwölf für Osmium und Iridium festgelegt wurde. (Quelle: Wikipedia )
Bisher wurde die höchste Oxidationsstufe für Iridium gefunden ($ \ mathrm {+ IX} $). . Platin ($ \ mathrm {X} $) wurde vorhergesagt. (Quelle: auch Wikipedia ) Beachten Sie, dass diese Zustände gut in der Idee von „s und d“ liegen, auf die ich zuvor hingewiesen habe. Nach meinem besten Wissen gibt es keine Hinweise auf die Idee von s, p und d.
Es gibt eine große Anzahl unbekannter Oxidationsstufen für Übergangsmetalle, z. Während Chrom ($ \ mathrm {-IV} $) und ($ \ mathrm {-II} $) bekannt sind, ist Chrom ($ \ mathrm {-III} $) nicht bekannt.
Die Vorstellung, dass Metalle konnten nur positive Oxidationsstufen haben ist falsch. Als Beispiel ist $ \ ce {[Fe (CO) 4] ^ 2 -} $ mit einer Eisenoxidationsstufe von $ \ mathrm {-II} $ bekannt.
All dies erschwert die Analyse stark. Bis viel mehr Forschung durchgeführt wurde, sollten Sie wahrscheinlich nicht versuchen, maximale und minimale Oxidationsstufen dieser Elemente vorherzusagen.
Kommentare
- Vielen Dank für diese lange, ausführliche Erklärung! 🙂 Nur eine Frage, wäre nicht ' die Oxidationszahl von Fe in Fe (CO) 4-2 positiv?
- @javanewbie CO ist neutral Ligand und isn ' werden nicht als " nicht unschuldig angesehen " AFAIK, also nicht ' beeinflusst Ochsen nicht. Zustand. Es zieht Elektronen ab, so dass die reale Ladung auf Fe nicht annähernd -2 beträgt, und weist Ochsen zu. Zustände zu ähnlichen Komplexen sind problematisch.