Il ferro nel composto dell'anello marrone è in uno stato di ossidazione +1?

Question

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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?

Answer 1

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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 $.

Answer 2

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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 ^- .

Answer 3

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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.

Answer 4

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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 $.

Answer 5

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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)}} $

Answer 6

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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.

Answer 7

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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 $

Answer 8

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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