Domanda:
Il ferro nel composto dell'anello marrone è in uno stato di ossidazione +1?
ManishEarth
2012-05-13 23:08:52 UTC
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Nel test dell'anello marrone standard per lo ione nitrato, il complesso dell'anello marrone è: $$ \ ce {[Fe (H2O) 5 (NO)] ^ {2 +}} $$

In questo composto, il legante nitrosilico è caricato positivamente e il ferro è in uno stato di ossidazione $ + 1 $.

Ora, il ferro ha stati di ossidazione stabili +2 e +3. Il nitrosile, come legante, è disponibile in molti gusti, uno dei quali è un nitrosile caricato negativamente.

Non vedo motivo per cui il ferro non si ossida spontaneamente a +3 e riduce il $ \ ce {NO } $ a −1 per ottenere stabilità. Ma non so comunque come analizzare questa situazione. Penso che ci possa essere qualche simpatico backbonding che aumenti la stabilità, ma non ne sono sicuro.

Allora, perché il ferro è in +1 qui quando possiamo avere una situazione apparentemente stabile con il ferro in +3?

I libri di testo dicono che è FeII e NO. FeII è piuttosto ovvio, perché viene utilizzato in grande eccesso nella reazione. E NO- è sconosciuto ai libri di testo.
È una questione di assegnazione. Immagino che derivi dall'argomento di stabilità, che NO $ ^ + $ è isoelettrone a N $ _2 $, che è uno ione triplo legame stabile. D'altra parte, Fe $ ^ {2 +} $ o Fe $ ^ {3 +} $ produrrà polarizzazione di spin attorno a NO molecola, che può essere rilevata dalla spettroscopia EPR (?)
Otto risposte:
#1
+35
DavePhD
2014-06-06 01:02:47 UTC
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Secondo Cinetica, meccanismo e spettroscopia del legame reversibile dell'ossido nitrico al ferro acquato (II). Una reazione da libro di testo universitario rivisitata

La struttura corretta è $ \ ce {[Fe ^ {III} (H_2O) _5 (NO ^ {-})] ^ {2+}} $

Per molti anni si è pensato che il ferro fosse ridotto a $ \ ce {Fe ^ {I}} $ e $ \ ce {NO} $ ossidato a $ \ ce {NO +} $, sulla base di un momento magnetico suggestivo di tre elettroni spaiati, tuttavia, il pensiero corrente è che lo spin elevato $ \ ce {Fe ^ {III}} $ ($ S = 5/2 $) si accoppia antiferromagneticamente con $ \ ce {NO -} $ ($ S = 1 $) per uno spin osservato di $ S = 3/2 $.

Questa è una domanda molto popolare al dodicesimo anno in India.Gli esami di livello nazionale hanno posto questa domanda con la risposta corretta poiché Fe è in uno stato di ossidazione +1.È strano apprendere il fatto sbagliato.
#2
+23
F'x
2012-05-14 01:09:43 UTC
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La tua ipotesi di base non è corretta: il ferro in [Fe (H 2 O) 5 (NO)] 2+ è Fe (III) e il ligando è NO - .

#3
+3
Sankar
2014-06-11 19:13:52 UTC
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Lo stato di ossidazione del "Fe" nel complesso dell'anello marrone dipende dalla modalità di legame di NO ligando al ferro (se è "piegato" o "lineare"). A meno che non specifichiamo le frequenze IR di NO ligando per diverse modalità, non possiamo dire lo stato di ossidazione di "Fe". A seconda delle frequenze di allungamento IR di NO ligando che è legato al ferro, può essere NO +, NO- o semplicemente NO.

Questo non risponde veramente alla domanda.
#4
+2
Buddhadeb Halder
2014-10-21 20:22:22 UTC
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Nel complesso dell'anello marrone, sono presenti $ \ ce {[Fe (H2O) 5 (NO)] ^ {2 +}} $ cinque molecole d'acqua, sono più difficili da stabilizzare lo stato di ossidazione $ + 3 $ di $ \ ce {Fe} $ e quindi qui $ \ ce {NO} $ presente come $ -1 $.
Se consideriamo che $ \ ce {NO} $ è $ + 1 $, allora $ \ ce {Fe} $ è $ + 1 $, che è molto instabile nella regione del co-ligando come $ \ ce {H2O} $.
cioè, nello stato di ossidazione del complesso dell'anello marrone del ferro è $ + 3 $.

Inoltre, poiché un'altra risposta fornisce anche gli stati di ossidazione, puoi essere specifico su ciò che desideri aggiungere alla discussione? Grazie!
#5
+1
mukund
2012-09-16 08:31:52 UTC
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Qui il ferro diventa +1 a causa della presenza del ligando $ \ ce {NO} $ +1. Il composto $ \ ce {[Fe (H2O) 6] ^ {2 +}} $ si forma quando $ \ ce {FeSO4} $ si dissolve in acqua durante il test dell'anello marrone.

Ora, quando aggiungiamo una soluzione acquosa di ioni nitrato in $ \ ce {FeSO4} $ soluzione $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $ vengono convertiti in $ \ ce {Fe ^ { (III)}} $ e $ \ ce {NO3 -} $ vengono convertiti in $ \ ce {NO} $.
Questi $ \ ce {NO} $ essendo un composto di elettroni dispari possono utilizzare tre dei suoi elettroni tra i quali dona due elettroni a $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $ mentre uno condivide con $ \ ce {d} $ orbitale non completamente riempito e sposta un ligando d'acqua legato con valenza secondaria a $ \ ce {Fe} $ .

In questo modo $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $ viene convertito in $ \ ce {Fe ^ {(I)}} $ e non $ \ ce {Fe ^ {(III )}} $ A questo proposito otteniamo il colore marrone invece del giallo per $ \ ce {Fe ^ {(III)}} $ o verde per $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $

Sei sicuro? Wikipedia dice che è Fe + 3, vedi la risposta sopra. Inoltre, trovo piuttosto difficile seguire i tuoi argomenti, per favore sii un po 'più chiaro :)
@ManishEarth La pagina di wikipedia sembra assurda. Dice che ha Fe in +3 ** e ** NO + che in realtà non si sommano alla carica +2 del complesso, ma a +4.
@ManishEarth Sembra che la pagina di wikipedia sia stata [modificata] (http://en.m.wikipedia.org/wiki/Special:MobileDiff/545004916) dall'originale da un singolo utente che crea polemiche. E poi cambiato [di nuovo] (http://en.m.wikipedia.org/wiki/Special:MobileDiff/608359367).
#6
+1
siwkiewicz
2014-02-10 21:09:22 UTC
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Il frammento $ \ ce {Fe (NO) 2} $ ha elettroni fortemente delocalizzati, è considerato come legato covalentemente. I calcoli semiempirici mostrano che la densità elettronica è polarizzata in modo da poter ascrivere la carica delta + a gruppi $ \ ce {NO} $. Pertanto formalmente Fe è considerato +1. Ricorda che questo compito formale è in qualche modo semplificato ... Se interessati, leggi ad es. http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2011/dt/c0dt01244k e riferimenti.

Benvenuto in Chemistry.SE! Potresti riassumere i contenuti di quell'articolo che hai linkato. È dietro un paywall per alcune persone.
Poiché il riferimento riguarda i complessi di ferro dinitrosilico, non sembra rilevante per il singolo complesso nitrosilico nella domanda.
#7
-3
evil999man
2014-03-10 18:39:25 UTC
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Le altre risposte sono tutte sbagliate. Disegna il diagramma orbitale molecolare di $ \ ce {NO} $ e vedrai.

Quell'elettrone nell'orbitale antilegame è così facile da perdere, quindi va facilmente a $ \ ce {NO ^ +} $ e $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $ a $ \ ce {Fe ^ {(I)}} $.

Ricorda se leggi qualcosa di straordinario che pretende qualcosa fuori dalla routine quotidiana (specialmente in chem) allora deve essere vero.

Link: http://en.wikipedia.org/wiki/Nitrate_test

Wikipedia dice anche Il ferro è in $ + 1 $

http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ic010628q
#8
-3
MathMan
2016-08-28 19:40:04 UTC
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Lo stato di ossidazione di Fe è +1 e non +3 poiché la maggior parte delle risposte ha affermato che NO + è un forte ligando dalla teoria del campo cristallino (non così sicuro ma per favore fammi sapere se è sbagliato), quindi Fe è in +1 Ossidazione stato

E per quanto la risposta di @ Davephd sia considerata anche nello stato +1 lo spin del composto è 3/2 poiché NO + è un legante forte

Anche NO è una sostanza paramagnetica .quindi l'elettrone spaiato può cedere a Fe per ridurlo da Fe +2 a +1 e No diventa NO +

Fe + in presenza di NO + la configurazione elettronica cambia in 3d (2,2,1, 1,1) (non so come modificarlo quindi per favore perdonami) e così nella complessa ibridazione sp3d2 avviene E quindi lo spin rimane ancora 3/2 qui enter image description here

$ \ ce {NO +} $ è un ligando di campo forte, ma non un ligando fortemente vincolante di per sé. Non può legarsi bene ai metalli cationici a causa della sua natura cationica.
@Jan https: // en.wikipedia.org / wiki / Metal_nitrosyl_complex
e cosa dovrebbe dirmi? Tutto ciò che fa è rafforzare le mie argomentazioni per quanto l'ho scremato ...


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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