La regola che hai citato è generalmente vera 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 l'altro, 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 quell'atomo. Se tre sono già aggiunti al fosforo, dando fosforo ($ \ mathrm {-III} $), l'elettrone 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 d e 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 l'osmio e l'iridio. (Fonte: Wikipedia)

Finora, lo stato di ossidazione più elevato è stato trovato per l'iridio ($ \ mathrm {+ IX} $). È stato previsto il platino ($ \ mathrm {X} $). (Fonte: anche Wikipedia) Nota che questi stati rientrano perfettamente nell'idea "se d" a cui ho accennato prima. Per quanto ne so, non ci sono elementi di prova che indichino l'idea "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.

L'idea 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 l'analisi 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.