Chimia metalelor, Cap

Modul în care ionii individuali sunt prezenți în soluție apoasă depinde de numărul de coordonare împotriva liganzilor O 2-/OH-/H2O, adică asupra stării de oxidare și a numărului cuantic principal. În plus, gradul de protonație a liganzilor de apă joacă un rol, care nu depinde doar de valoarea pH-ului, ci și de nivelul de oxidare al ionului metalic. În plus, în etapele de oxidare dintre IV și VI, apar reacții de condensare dependente de pH pentru a forma așa-numiții anioni isopolici (speciile protonate se numesc acizi izopolici) cu grupuri mari. Acești anioni sunt în prezent din ce în ce mai mult cercetați din nou ca așa-numiții POM = „polioxometalați”, în special pentru aplicații în cataliză. Tabelul următor oferă o prezentare generală a speciilor prezente folosind exemplul d 0 ioni. De asemenea, trebuie amintit că gradul de condensare depinde întotdeauna de concentrații, astfel încât tabelul este departe de a fi complet!

În cele ce urmează, cele mai importante stări de oxidare ale metalelor de tranziție sunt abordate pe scurt în detaliu (în funcție de grupuri) și prezentate în experimente, care se bazează aproape întotdeauna pe faptul că specia cu cea mai mare stare de oxidare (de exemplu, cu zinc/HCl) este redusă.

  • Așa-numitele tungsten bronzează NaXWO3 cu o structură de perovskit sau structuri derivate din perovskit sunt, de asemenea, compuși mixt-valenți. Depinde de X sunt colorate până la auriu strălucitor metalic.

    • chimia

  • ‣ mai multe detalii la elementele celui de-al 6-lea subgrup din Capitolul 9: Grupul crom.
  • Mangan (Mn), Technetium (Tc) și Renium (Re) ( VII Subgrup ) vin ca ioni cu 7 valenți (împreună cu d Configurație 0 -electron), dar toate celelalte stări de oxidare până la + II sunt, de asemenea, cunoscute, în special în cazul manganului: Mn VII este un agent oxidant puternic, în special Mn IV este mai stabil (d 3) și Mn II (d 5).
    • Multe dintre stările de oxidare cunoscute ale manganului pot fi văzute în următorul videoclip:

      Pentru a încheia prezentarea generală, comparația foarte generală între principalele grupuri și subgrupuri:

      • Analogii între principalele și subgrupurile corespunzătoare sunt destul de scăzute, iar chimia elementelor corespunzătoare din același subgrup/principal este comparabilă doar într-o măsură foarte limitată. Există, totuși, unele analogii pentru ioni în starea maximă de oxidare, mai ales dacă razele ionice sunt comparabile:
        • Ag + - Rb +
        • Cd 2+ - Sr 2+
        • Sc 3+ - Al 3+
        • Ti 4+ - Si 4+
        • V 5+ - P 5+
        • Cr 6+ - S 6+
        • Mn 7+ - Cl 7+
      • Diferentele între principalele și subgrupuri, pe de altă parte, sunt foarte pronunțate:
        • Metale - nemetale:
          • În grupurile principale, nemetalele se află în partea dreaptă sus.
          • În subgrupuri, toate elementele sunt metale.
        • Stări de oxidare
          • În grupurile principale, nivelurile de oxidare se schimbă întotdeauna cu două niveluri, în subgrupuri, cu toate acestea, modificările în trepte mici sunt normale.
          • În grupurile principale, stabilitatea stării maxime de oxidare scade odată cu creșterea numărului atomic (Tl III este mai puțin stabil decât Al III), în grupurile secundare tendințele sunt exact opuse (Os VIII este cunoscut, dar Fe VIII este necunoscut).