Befindet sich Eisen in der braunen Ringverbindung in einer Oxidationsstufe von +1?

Question

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Im Standard-Braunringtest für das Nitration lautet der Braunringkomplex: $$ \ ce {[Fe (H2O) 5 (NO)] ^ {2 +}} $$

In dieser Verbindung ist der Nitrosylligand positiv geladen und Eisen befindet sich in einem Oxidationszustand von $ + 1 $.

Nun hat Eisen stabile Oxidationsstufen +2 und +3. Nitrosyl als Ligand kommt in vielen Geschmacksrichtungen vor, von denen ein negativ geladenes Nitrosyl einer ist.

Ich sehe keinen Grund, warum das Eisen nicht spontan zu +3 oxidiert und das $ \ ce {NO reduziert } $ bis -1, um Stabilität zu erlangen. Aber ich weiß sowieso nicht, wie ich diese Situation analysieren soll. Ich denke, dass es einige raffinierte Rückbindungen geben kann, die die Stabilität erhöhen, aber ich bin mir nicht sicher.

Warum ist Eisen hier in +1, wenn wir eine scheinbar stabile Situation mit Eisen in +3 haben können?

Answer 1

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Nach Kinetik, Mechanismus und Spektroskopie der reversiblen Bindung von Stickoxid an aquatisiertes Eisen (II). Eine überarbeitete Lehrbuchreaktion für Studenten

Die richtige Struktur ist $ \ ce {[Fe ^ {III} (H_2O) _5 (NO ^ {-})] ^ {2+}} $

Viele Jahre lang wurde angenommen, dass Eisen auf $ \ ce {Fe ^ {I}} $ reduziert und $ \ ce {NO} $ auf der Grundlage einer Beobachtung zu $ ​​\ ce {NO +} $ oxidiert wurde Ein magnetisches Moment, das auf drei ungepaarte Elektronen hindeutet, ist derzeit jedoch der Ansicht, dass ein hoher Spin $ \ ce {Fe ^ {III}} $ ($ S = 5/2 $) antiferromagnetisch mit $ \ ce {NO -} $ ($) koppelt S = 1 $) für einen beobachteten Spin von $ S = 3/2 $.

Answer 2

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Ihre Grundannahme ist falsch: Das Eisen in [Fe (H 2 O sub> 5) sub> (NO)] ^{2+ sup> ist Fe (III) und der Ligand ist NO - sup>.}

Answer 3

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Der Oxidationszustand von "Fe" im Braunringkomplex hängt vom Bindungsmodus des NO-Liganden an Eisen ab (ob er "gebogen" oder "linear" ist). Wenn wir die IR-Frequenzen des NO-Liganden nicht für verschiedene Modi spezifizieren, können wir die Oxidationsstufe von "Fe" nicht sagen. Abhängig von den IR-Streckfrequenzen des an das Eisen gebundenen NO-Liganden kann es NO +, NO- oder einfach NO sein

Answer 4

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Im braunen Ringkomplex sind $ \ ce {[Fe (H2O) 5 (NO)] ^ {2 +}} $ fünf Wassermoleküle vorhanden, es ist schwieriger, den Oxidationszustand von $ + 3 $ von $ zu stabilisieren \ ce {Fe} $ und daher hier $ \ ce {NO} $ als $ -1 $.
Wenn wir bedenken, dass $ \ ce {NO} $ $ + 1 $ ist, dann ist $ \ ce {Fe} $ ist $ + 1 $, was in der Co-Ligandenregion wie $ \ ce {H2O} $ sehr instabil ist.
dh in der Oxidationsstufe des Eisenkomplexes von Eisen ist $ + 3 $.

Answer 5

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Hier wird Eisen aufgrund des Vorhandenseins des Liganden $ \ ce {NO} $ +1 zu +1. Die Verbindung $ \ ce {[Fe (H2O) 6] ^ {2 +}} $ entsteht, wenn sich $ \ ce {FeSO4} $ während des Braunringtests in Wasser löst.

Wenn wir nun eine wässrige Lösung von Nitrationen in $ \ ce {FeSO4} $ Lösung hinzufügen, werden $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $ in $ \ ce {Fe ^ {umgewandelt (III)}} $ und $ \ ce {NO3 -} $ werden in $ \ ce {NO} $ umgewandelt.
Diese $ \ ce {NO} $, die eine ungerade Elektronenverbindung sind, können drei ihrer Elektronen verwenden, darunter es spendet zwei Elektronen an $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $, während eines mit dem unvollständig gefüllten $ \ ce {d} $ -Orbital teilt und einen mit sekundärer Wertigkeit an $ \ ce {Fe} $ gebundenen Wasserliganden verdrängt .

Auf diese Weise wird $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $ in $ \ ce {Fe ^ {(I)}} $ konvertiert und nicht in $ \ ce {Fe ^ {(III )}} $ In dieser Hinsicht erhalten wir die Farbe Braun anstelle von Gelb für $ \ ce {Fe ^ {(III)}} $ oder Grün für $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $

Answer 6

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Das $ \ ce {Fe (NO) 2} $ -Fragment hat stark delokalisierte Elektronen und wird als kovalent gebunden angesehen. Die semiempirischen Berechnungen zeigen, dass die Elektronendichte so polarisiert ist, dass die Delta + -Ladung $ \ ce {NO} $ -Gruppen zugeordnet werden kann. Daher wird Fe formal als +1 betrachtet. Denken Sie daran, dass diese formale Zuordnung etwas vereinfacht ist ... Wenn Sie interessiert sind, lesen Sie z. http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2011/dt/c0dt01244k und Referenzen.

Answer 7

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Die anderen Antworten sind alle falsch. Zeichnen Sie ein Molekülorbitaldiagramm von $ \ ce {NO} $ und Sie werden sehen.

Dieses Elektron im antibindenden Orbital ist so leicht zu verlieren, dass es leicht zu $ ​​\ ce {NO ^ +} geht. $ und $ \ ce {Fe ^ {(II)}} $ bis $ \ ce {Fe ^ {(I)}} $.

Denken Sie daran, wenn Sie etwas Außergewöhnliches lesen, das etwas aus dem Alltag herausfordert (besonders in chem) dann muss es wahr sein.

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

Wikipedia sagt auch Eisen ist in $ + 1 $

Answer 8

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Die Oxidationsstufe von Fe ist +1 und nicht +3, da die meisten Antworten angegeben haben, dass NO + ein starker Ligand aus der Kristallfeldtheorie ist (nicht so sicher, aber bitte lassen Sie mich wissen, wenn es falsch ist), daher ist Fe in +1 Oxidation Zustand

Und soweit die Antwort von @ Davephd auch im Zustand +1 berücksichtigt wird, beträgt der Spin der Verbindung 3/2, da NO + ein starker Ligand ist.

Auch NO ist eine paramagnetische Substanz So kann das ungepaarte Elektron, das es an Fe abgeben kann, um es von Fe +2 auf +1 zu reduzieren, und No wird in Gegenwart von NO + zu NO +

Fe +. Die elektonische Konfiguration ändert sich zu 3d (2,2,1, 1,1) (ich weiß nicht, wie ich es bearbeiten soll, bitte vergib mir) und so findet in dem komplexen sp3d2 eine Hybridisierung statt. Und so bleibt der Spin hier immer noch 3/2