Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Степень окисления , иногда называемая степенью окисления , описывает степень окисления (потери электронов ) атома в химическом соединении . По идее, степень окисления, которая может быть положительной, отрицательной или нулевой, представляет собой гипотетический заряд , который имел бы атом, если бы все связи с атомами различных элементов были на 100% ионными , без ковалентного компонента. Для настоящих облигаций это не совсем так.

Термин « окисление» был впервые использован Антуаном Лавуазье для обозначения реакции вещества с кислородом . Намного позже стало понятно, что вещество при окислении теряет электроны, и это значение было расширено, чтобы включить другие реакции, в которых теряются электроны, независимо от того, был ли задействован кислород.

Состояния окисления обычно представлены целыми числами, которые могут быть положительными, нулевыми или отрицательными. В некоторых случаях средняя степень окисления элемента является дробной, например8/3для железа в магнетите Fe
3
О
4
( см. ниже ). Сообщается, что наивысшая известная степень окисления +9 в катионе тетроксоиридия (IX) ( IrO+
4
). [1] Предполагается, что даже степень окисления +10 может быть достигнута платиной в катионе тетроксоплатины (X) ( PtO2+
4
). [2] Самая низкая степень окисления -5, как для бора в Al 3 BC. [3]

Повышение степени окисления атома в результате химической реакции известно как окисление; уменьшение степени окисления известно как восстановление . Такие реакции включают формальный перенос электронов: чистая прибыль электронов является восстановлением, а чистая потеря электронов - окислением. Для чистых элементов степень окисления равна нулю.

Степень окисления атома не отражает «реальный» заряд этого атома или любое другое фактическое свойство атома. Это особенно верно для высоких степеней окисления, где энергия ионизации, необходимая для образования множественного положительного иона, намного превышает энергии, доступные в химических реакциях. Кроме того, степени окисления атомов в данном соединении могут варьироваться в зависимости от выбора шкалы электроотрицательности, используемой в их расчетах. Таким образом, степень окисления атома в соединении - это чисто формализм. Тем не менее, это важно для понимания условных обозначений неорганических соединений. Кроме того, некоторые наблюдения, касающиеся химических реакций, можно объяснить на базовом уровне с точки зрения степеней окисления.

В неорганической номенклатуре степень окисления представлена римской цифрой, помещенной после имени элемента в круглых скобках или в виде верхнего индекса после символа элемента.

Определение ИЮПАК [ править ]

IUPAC опубликовал «Всеобъемлющее определение термина« степень окисления »(Рекомендации IUPAC 2016 г.)». [4] Это переработка технического отчета IUPAC «К всеобъемлющему определению степени окисления» от 2014 года. [5] Текущее определение степени окисления в Золотой книге IUPAC :

Состояние окисления атома - это заряд этого атома после ионного приближения его гетероядерных связей ...

-  ИЮПАК [6]

и термин « степень окисления» почти синонимичен. [7]

Основополагающий принцип состоит в том, что ионный заряд - это «состояние окисления атома после ионного приближения его связей» [8], где ионное приближение означает гипотезу о том, что все связи являются ионными. Для ионного приближения рассматривалось несколько критериев:

1) Экстраполяция полярности связи;
а) от разности электроотрицательностей,
б) от дипольного момента, а
в) из квантовохимических расчетов зарядов.
2) Распределение электронов в соответствии с вкладом атома в связывающую МО [8] [9] / лояльность электрона в модели ЛКАО – МО . [10]

В связи между двумя разными элементами электроны связи приписываются ее основному атомному вкладчику / более высокой электроотрицательности; в связи между двумя атомами одного и того же элемента электроны делятся поровну. Это связано с тем, что большинство шкал электроотрицательности зависит от состояния связи атома, что делает определение степени окисления несколько замкнутым аргументом. Например, некоторые шкалы могут иметь необычные степени окисления, такие как -6 для платины в PtH 4 -2 , для шкал Полинга и Малликена . [11] Дипольные моменты иногда также приводят к аномальным степеням окисления, например, в CO и NO., ориентированные положительным концом в сторону кислорода. Следовательно, это оставляет вклад атома в связывающую МО, атомно-орбитальную энергию и из квантовохимических расчетов зарядов в качестве единственных жизнеспособных критериев с убедительными значениями для ионного приближения. Тем не менее, для простой оценки для ионной аппроксимации, мы можем использовать Allen электроотрицательность , [8] , как только то , что электроотрицательность шкало действительно не зависит от степени окисления, как он относится к средней энергии валентных электронов свободного атома:

Определение [ править ]

В то время как вводные уровни преподавания химии используют постулируемые состояния окисления, рекомендация IUPAC [4] и запись в Золотой книге [6] перечисляют два совершенно общих алгоритма для расчета степеней окисления элементов в химических соединениях.

Простой подход без привязки [ править ]

Вводная химия использует постулаты: степень окисления элемента в химической формуле рассчитывается из общего заряда и постулируемых степеней окисления для всех других атомов.

Простой пример основан на двух постулатах,

  1. OS = +1 для водорода
  2. OS = −2 для кислорода

где OS обозначает степень окисления. Этот подход позволяет получить правильные степени окисления в оксидах и гидроксидах любого отдельного элемента, а также в кислотах, таких как H 2 SO 4 или H 2 Cr 2 O 7 . Его охват может быть расширен либо списком исключений, либо установлением приоритета постулатов. Последний работает для H 2 O 2, где приоритет правила 1 оставляет оба атома кислорода со степенью окисления -1.

Дополнительные постулаты и их ранжирование могут расширить круг соединений, чтобы соответствовать объему учебника. Например, один постулирующий алгоритм из многих возможных; в порядке убывания приоритета:

  1. Элемент в свободной форме имеет OS = 0.
  2. В соединении или ионе сумма степеней окисления равна общему заряду соединения или иона.
  3. Фтор в соединениях OS = -1; это распространяется на хлор и бром, только если они не связаны с более легким галогеном, кислородом или азотом.
  4. Металлы 1-й и 2-й групп в соединениях имеют OS = +1 и +2 соответственно.
  5. Водород имеет OS = +1, но принимает -1, когда он связан в виде гидрида с металлами или металлоидами.
  6. Кислород в соединениях OS = −2.

Этот набор постулатов охватывает степени окисления фторидов, хлоридов, бромидов, оксидов, гидроксидов и гидридов любого отдельного элемента. Он охватывает все оксикислоты любого центрального атома (и все их фтор-, хлор- и бром-родственники), а также соли таких кислот с металлами 1 и 2 групп. Он также охватывает йодиды , сульфиды и аналогичные простые соли этих металлов.

Алгоритм присвоения облигаций [ править ]

Этот алгоритм выполняется на структуре Льюиса (диаграмма, на которой показаны все валентные электроны ). Состояние окисления равно заряду атома после того, как каждая из его гетероядерных связей была назначена более электроотрицательному партнеру связи ( кроме случаев, когда этот партнер является обратимо связанным лигандом кислоты Льюиса ), и гомоядерные связи были разделены поровну:

где каждый «-» представляет пару электронов (совместно используемых двумя атомами или только одним атомом), а «OS» - степень окисления как числовая переменная.

После того, как электроны были распределены в соответствии с вертикальными красными линиями в формуле, общее количество валентных электронов, которые теперь «принадлежат» каждому атому, вычитается из числа N валентных электронов нейтрального атома (например, 5 для азота в группа 15 ), чтобы получить степень окисления этого атома.

Этот пример показывает важность описания склеивания. Его суммарная формула HNO 3 соответствует двум структурным изомерам ; пероксиазотистая кислота на рисунке выше , и более стабильная азотная кислота . С формулой HNO 3 , в простой подход без склеивания соображений урожайности -2 для всех трех атомов кислорода и азота +5 для, который является правильным для азотной кислоты. Однако для пероксинизотистой кислоты у двух атомов кислорода в связи O – O OS = -1, а у азота OS = +3, что требует понимания структуры.

Аналогичным образом обрабатываются и органические соединения ; на примере функциональных групп , находящихся между СН 4 и СО 2 :

Аналогично для соединений переходных металлов ; CrO (O 2 ) 2 слева имеет в общей сложности 36 валентных электронов (18 пар должны быть распределены), а Cr (CO) 6 справа имеет 66 валентных электронов (33 пары):

Ключевым шагом является рисование структуры Льюиса молекулы (нейтральной, катионной, анионной): символы атомов расположены так, что пары атомов могут быть соединены одинарными двухэлектронными связями, как в молекуле (своего рода «скелетная» структура). , а оставшиеся валентные электроны распределяются таким образом, что sp-атомы получают октет (дуэт для водорода) с приоритетом, который увеличивается пропорционально электроотрицательности. В некоторых случаях это приводит к альтернативным формулам, различающимся порядком облигаций (полный набор которых называется резонансными формулами ). Рассмотрим сульфат- анион ( SO2-
4
с 32 валентными электронами; 24 от кислорода, 6 от серы, 2 заряда аниона, полученного от подразумеваемого катиона). Порядок связи с концевыми атомами кислорода не влияет на степень окисления, пока атомы кислорода имеют октеты. Уже скелетная структура, вверху слева, дает правильные степени окисления, как и структура Льюиса, вверху справа (одна из резонансных формул):

Формула порядка связи внизу наиболее близка к реальности четырех эквивалентных атомов кислорода, каждый из которых имеет общий порядок связи 2. Эта сумма включает связь порядка. 1/2к предполагаемому катиону и следует правилу 8 -  N [5], требующему, чтобы порядок связи атома основной группы равнялся 8 минус N валентных электронов нейтрального атома, с приоритетом, который пропорционально увеличивается с электроотрицательностью.

Этот алгоритм одинаково работает для молекулярных катионов, состоящих из нескольких атомов. Примером может служить катион аммония с 8 валентными электронами (5 от азота, 4 от водорода, минус 1 электрон для положительного заряда катиона):

Рисование структур Льюиса с электронными парами в виде штрихов подчеркивает существенную эквивалентность пар связей и неподеленных пар при подсчете электронов и перемещении связей на атомы. Структуры, нарисованные парами электронных точек, конечно, идентичны во всех отношениях:

Предупреждение алгоритма [ править ]

Алгоритм содержит предостережение, которая касается редких случаев переходных металлов комплексов с типом лиганда , который обратимо , связанный как кислоты Льюиса (как акцептор электронной пары от переходного металла); названный лигандом "Z-типа" в методе классификации ковалентных связей Грина . Предостережение проистекает из упрощенного использования электроотрицательности вместо привязанности электронов на основе МО для определения ионного знака. [4] Одним из первых примеров является O 2 S-RhCl (CO) ( PPh 3 ) 2 комплекс [12] с SO 2как обратимо связанный акцепторный лиганд (высвобождающийся при нагревании). Таким образом, связь Rh-S экстраполирована ионно по отношению к электроотрицательностям Аллена родия и серы, что дает степень окисления +1 для родия:

Алгоритм суммирования заявок на облигации [ править ]

Этот алгоритм работает со структурами Льюиса и графами связей расширенных (немолекулярных) твердых тел:

Состояние окисления получается путем суммирования порядков гетероядерных связей в атоме как положительных, если этот атом является электроположительным партнером в конкретной связи, и как отрицательных, если нет, и к этой сумме добавляется формальный заряд атома (если он есть).

Применяется к структуре Льюиса [ править ]

Пример структуры Льюиса без формального заряда,

показывает, что в этом алгоритме гомоядерные связи просто игнорируются (порядок облигаций выделен синим цветом).

Окись углерода является примером структуры Льюиса с формальными зарядами :

Чтобы получить степени окисления, формальные заряды суммируются со значением порядка связи, положительным для углерода и отрицательным для кислорода.

Применительно к молекулярным ионам этот алгоритм учитывает фактическое расположение формального (ионного) заряда, как показано в структуре Льюиса. Например, суммирование порядков связи в катионе аммония дает -4 у азота с формальным зарядом +1, с двумя числами, добавляемыми к степени окисления -3:

Сумма степеней окисления иона равна его заряду (так как он равен нулю для нейтральной молекулы).

Также в анионах следует учитывать формальные (ионные) заряды, когда они отличны от нуля. Для сульфата это проиллюстрировано скелетной структурой или структурой Льюиса (вверху), по сравнению с формулой порядка связи для всех эквивалентов кислорода и выполнением правил октета и 8 -  N (внизу):

Применяется к графику облигаций [ править ]

Бондграф в твердом состоянии химии является химической формулой расширенной структуры, в которой показаны прямые связности скрепления. Примером может служить перовскит AuORb 3 , элементарная ячейка которого нарисована слева, а график связей (с добавленными числовыми значениями) справа:

Мы видим, что атом кислорода связан с шестью ближайшими катионами рубидия , каждый из которых имеет 4 связи с аурид- анионом. График облигаций суммирует эти взаимосвязи. Порядки связи (также называемые валентностями связи ) суммируются с состояниями окисления в соответствии с прикрепленным знаком ионного приближения связи (в графах связей нет формальных зарядов).

Определение степени окисления из графа связей можно проиллюстрировать на ильмените FeTiO 3 . Мы можем спросить, содержит ли минерал Fe 2+ и Ti 4+ или Fe 3+ и Ti 3+ . В его кристаллической структуре каждый атом металла связан с шестью атомами кислорода, а каждый из эквивалентных атомов кислорода - с двумя железами и двумя титаном , как показано на диаграмме связей ниже. Экспериментальные данные показывают, что три связи металл-кислород в октаэдре короткие, а три длинные (металлы нецентральные). Порядки (валентности) облигаций, полученные из длин связей методом валентности связи, сумма составит 2,01 для Fe и 3,99 для Ti; которые можно округлить до степеней окисления +2 и +4 соответственно:

Балансировка окислительно-восстановительного потенциала [ править ]

Состояния окисления могут быть полезны для уравновешивания химических уравнений окислительно-восстановительных (или окислительно-восстановительных ) реакций, потому что изменения в окисленных атомах должны уравновешиваться изменениями в восстановленных атомах. Например, в реакции ацетальдегида с реагентом Толленса с образованием уксусной кислоты (показано ниже) карбонильный атом углерода меняет свою степень окисления с +1 на +3 (теряет два электрона). Это окисление уравновешивается восстановлением двух катионов Ag + до Ag 0 (всего получается два электрона).

Неорганическим примером является реакция Беттендорфа с использованием SnCl 2 для доказательства присутствия ионов арсенита в концентрированном экстракте HCl . Когда присутствует мышьяк (III), появляется коричневая окраска с образованием темного осадка мышьяка в соответствии со следующей упрощенной реакцией:

2 As 3+ + 3 Sn 2+ → 2 As 0 + 3 Sn 4+

Здесь три атома олова окисляются от степени окисления +2 до +4, образуя шесть электронов, которые восстанавливают два атома мышьяка из степени окисления +3 до 0. Простая однолинейная балансировка происходит следующим образом: две окислительно-восстановительные пары записываются так, как они реагировать;

As 3+ + Sn 2+ ⇌ As 0 + Sn 4+ .

Одно олово окисляется со степени окисления +2 до +4, двухэлектронная ступень, поэтому перед двумя партнерами по мышьяку написано 2. Один мышьяк восстанавливается с +3 до 0, шаг из трех электронов, следовательно, 3 идет перед двумя партнерами олова. Альтернативная трехстрочная процедура состоит в том, чтобы записать отдельно полуреакции окисления и восстановления, каждая из которых уравновешена электронами, а затем суммировать их так, чтобы электроны вычеркивались. В общем, эти окислительно-восстановительные балансы (однолинейный баланс или каждая полуреакция) необходимо проверять на предмет равенства сумм зарядов ионов и электронов на обеих сторонах уравнения. Если они не равны, добавляются подходящие ионы для уравновешивания зарядов и не-окислительно-восстановительного баланса элементов.

Появления [ править ]

Номинальные степени окисления [ править ]

Номинальная степень окисления - это общий термин для двух конкретных целевых значений:

  • Электрохимическая степень окисления [ необходимая ссылка ] ; он представляет собой молекулу или ион на диаграмме Латимера или диаграмме Фроста для ее окислительно-восстановительного элемента. Примером может служить диаграмма Латимера для серы при pH 0, где степень электрохимического окисления +2 для серы ставит HS2О- 3между S и H 2 SO 3 :
  • Систематическая степень окисления; он выбран из близких альтернатив по педагогическим причинам описательной химии. Примером может служить степень окисления фосфора в H 3 PO 3 (который на самом деле является дипротонным HPO (OH) 2 ), номинально принимаемая как +3, в то время как электроотрицательность Аллена для фосфора и водорода предполагает +5 с небольшим пределом, что делает два альтернативы почти эквивалентны:

Оба альтернативных состояния окисления фосфора имеют химический смысл, в зависимости от химического свойства или реакции, которую мы хотим выделить. Напротив, никаких математических переделок, например среднего (+4) нет.

Неопределенные состояния окисления [ править ]

Формулы Льюиса - это прекрасное приближение химической реальности, основанное на правилах, как и электроотрицательность Аллена . Тем не менее, степени окисления могут показаться неоднозначными, если их не просто определить. Состояния окисления на основе правил кажутся неоднозначными, когда только эксперименты могут решить. Есть также действительно дихотомические ценности, которые определяются простым удобством.

Определение степени окисления по резонансным формулам непросто [ править ]

По-видимому, неоднозначные состояния окисления получаются по набору резонансных формул равных весов для молекулы с гетероядерными связями, где связность атомов не соответствует количеству двухэлектронных связей, продиктованных правилом 8 -  N. Примером является S 2 N 2, где четыре резонансные формулы с одной двойной связью S = N имеют степени окисления +2 и +4 на двух атомах серы, которые должны быть усреднены до +3, потому что два атома серы эквивалентны в этой квадратной форме. молекула.

Для определения степени окисления необходимо физическое измерение [ править ]

  • Это происходит, когда присутствует небезопасный лиганд со скрытыми или неожиданными окислительно-восстановительными свойствами, которые в противном случае могли бы быть присвоены центральному атому. Примером является дитиолатный комплекс никеля Ni (S
    2
    C
    2
    ЧАС
    2
    )2-
    2
    . [5] : 1056–1057
  • Когда окислительно-восстановительная неоднозначность центрального атома и лиганда приводит к дихотомическим состояниям окисления с близкой стабильностью, может возникнуть термически индуцированная таутомерия , как показано на примере катехолата марганца , Mn (C 6 H 4 O 2 ) 3 . [5] : 1057–1058 Обычно для определения таких степеней окисления требуются спектроскопические, [13] магнитные или структурные данные.
  • Когда порядок связи должен быть установлен вместе с изолированным тандемом гетероядерной и гомоядерной связи. Примером может служить тиосульфат S
    2
    О2-
    3
    с двумя альтернативами степени окисления (порядки облигаций показаны синим, а формальные заряды - зеленым):
Расстояние S – S в тиосульфате необходимо, чтобы показать, что этот порядок связи очень близок к 1, как в формуле слева.

Возникают действительно неоднозначные состояния окисления [ править ]

  • Когда разница электроотрицательностей между двумя связанными атомами очень мала (как в H 3 PO 3 выше). Для этих атомов получены две почти эквивалентные пары степеней окисления, открытые для выбора.
  • Когда электроотрицательный атом p-блока образует исключительно гомоядерные связи, количество которых отличается от количества двухэлектронных связей, предусмотренных правилами . Примеры - гомоядерные конечные цепи типа N- 3(центральный азот соединяет два атома четырьмя двухэлектронными связями, в то время как по правилу 8 -  N требуется только три двухэлектронных связи [14] ) или I- 3(центральный йод соединяет два атома двумя двухэлектронными связями, в то время как только одна двухэлектронная связь удовлетворяет правилу 8 -  N ). Разумный подход - распределить ионный заряд по двум внешним атомам. [5] Такое размещение зарядов в полисульфиде S2−
    п
    (где все внутренние серы образуют две связи, выполняя правило 8 -  N ) следует уже из его структуры Льюиса. [5]
  • Когда изолированный тандем гетероядерной и гомоядерной связи приводит к компромиссу связи между двумя структурами Льюиса предельных порядков связи. Примером является N 2 O :
Обычно используемая степень окисления азота в N 2 O равна +1, что также достигается для обоих атомов азота с помощью молекулярно-орбитального подхода. [15] Формальные заряды справа соответствуют электроотрицательностям, и это подразумевает дополнительный вклад ионной связи. Действительно, оценочные порядки связи N − N и N − O составляют 2,76 и 1,9 соответственно, [5] приближаясь к формуле целочисленных порядков связи, которые будут включать ионный вклад явно в виде связи (зеленым цветом):
И наоборот, формальные обвинения в электроотрицательности в структуре Льюиса уменьшают порядок связи соответствующей связи. Примером может служить окись углерода с оценкой порядка связи 2,6. [16]

Степени фракционного окисления [ править ]

Степени фракционного окисления часто используются для представления средней степени окисления нескольких атомов одного и того же элемента в структуре. Так , например, формула магнетита является Fe
3
О
4
, что означает среднюю степень окисления железа +8/3. [17] : 81–82 Однако это среднее значение может не быть репрезентативным, если атомы не эквивалентны. В Fe
3
О
4
ниже 120 К (-153 ° C) две трети катионов составляют Fe3+
и одна треть - Fe2+
, а формула может быть более конкретно представлена ​​как FeO · Fe
2
О
3
. [18]

Аналогично, пропан , C
3
ЧАС
8
, был описан как имеющий степень окисления углерода -8/3. [19] Опять же, это среднее значение, так как структура молекулы H
3
C − CH
2
-CH
3
, причем каждый из первого и третьего атомов углерода имеет степень окисления -3, а центральный - -2.

Примером истинных степеней окисления для эквивалентных атомов является супероксид калия , KO
2
. Двухатомный супероксид-ион O-
2
имеет общий заряд -1, поэтому каждому из двух эквивалентных атомов кислорода соответствует степень окисления -1/2. Этот ион можно описать как резонансный гибрид двух структур Льюиса, где каждый кислород имеет степень окисления 0 в одной структуре и -1 в другой.

Для циклопентадиенильного аниона C
5
ЧАС-
5
, степень окисления C составляет −1 + -1/5 = -6/5. -1 возникает, потому что каждый углерод связан с одним атомом водорода (менее электроотрицательный элемент), а -1/5потому что общий ионный заряд -1 делится между пятью эквивалентными атомами углерода. Опять же, это можно описать как резонансный гибрид пяти эквивалентных структур, каждая из которых имеет четыре атома углерода со степенью окисления -1 и один со степенью окисления -2.

Наконец, дробные степени окисления не следует использовать при именовании . [20] : 66 Красный свинец , свинец
3
О
4
, представлен как оксид свинца (II, IV), показывая фактические две степени окисления неэквивалентных атомов свинца .

Элементы с несколькими степенями окисления [ править ]

Большинство элементов имеют более одной степени окисления. Например, углерод имеет девять возможных целочисленных степеней окисления от -4 до +4:

Степень окисления в металлах [ править ]

Многие соединения с блеском и электропроводностью имеют простую стехиометрическую формулу; такие как золотой TiO , сине-черный RuO 2 или медный ReO 3 , все в очевидной степени окисления. В конечном итоге, однако, отнесение свободных металлических электронов к одному из связанных атомов имеет свои пределы и приводит к необычным состояниям окисления. Простыми примерами являются упорядоченные сплавы LiPb и Cu 3 Au , состав и структура которых во многом определяются размером атомов и факторами упаковки.. Если степень окисления необходима для балансировки окислительно-восстановительного потенциала, лучше всего установить ее на 0 для всех атомов такого сплава.

Список степеней окисления элементов [ править ]

Это список известных степеней окисления химических элементов , исключая нецелые значения . Наиболее частые состояния выделены жирным шрифтом. Таблица основана на таблице Гринвуда и Эрншоу [21] с отмеченными дополнениями. Каждый элемент существует в степени окисления 0, когда он является чистым неионизированным элементом в любой фазе, будь то одноатомная или многоатомная аллотропная . Столбец для степени окисления 0 показывает только элементы, о существовании которых известно в соединениях в степени окисления 0.

  благородный газ
+1 Жирным шрифтом выделены основные степени окисления.

Ранние формы (правило октетов) [ править ]

Рисунок с похожим форматом был использован Ирвингом Ленгмюром в 1919 году в одной из ранних работ о правиле октетов . [143] Периодичность состояний окисления была одним из доказательств, которые привели Ленгмюра к принятию этого правила.

Использование в номенклатуре [ править ]

Степень окисления в соединении именования для переходных металлов и лантанидов и актинидов помещают либо в качестве правого верхнего индекса к символу элемента в химической формуле, такие как Fe III или в круглых скобках после имени элемента в химических названиях, такие как железо ( III). Например, Fe
2
(ТАК
4
)
3
называется сульфатом железа (III), и его формула может быть представлена ​​как FeIII
2
(ТАК
4
)
3
. Это связано с тем, что ион сульфата имеет заряд -2, поэтому каждый атом железа имеет заряд +3.

История концепции степени окисления [ править ]

Ранние дни [ править ]

Само окисление было впервые изучено Антуаном Лавуазье , который определил его как результат реакций с кислородом (отсюда и название). [144] [145] С тех пор этот термин был обобщен, чтобы обозначить формальную потерю электронов. Окислительные состояния, называемые классы окисления по Friedrich Вёлера в 1835 году, [146] было один из интеллектуальных камней шаговых , что Дмитрий Менделеев , используемой для получения периодической таблицы . Дженсен [147] дает обзор истории до 1938 года.

Использование в номенклатуре [ править ]

Когда стало понятно, что некоторые металлы образуют два разных бинарных соединения с одним и тем же неметаллом, эти два соединения часто различали по использованию окончания -ic для более высокой степени окисления металла и окончания -ous для более низкой степени. Например, FeCl 3 - это хлорид железа, а FeCl 2 - это хлорид железа . Эта система не очень удовлетворительна (хотя иногда все еще используется), потому что разные металлы имеют разные степени окисления, которые необходимо изучить: железо и железо равны +3 и +2 соответственно, но медь и медь равны +2 и +1, а оловян и stannous равны +4 и +2. Также не учитывались металлы с более чем двумя степенями окисления, например ванадий.со степенями окисления +2, +3, +4 и +5. [17] : 84

Эта система была в значительной степени заменены одной предложенной Alfred складе в 1919 году [148] и принят [149] по ИЮПАК в 1940 г. Таким образом, FeCl 2 была написана как железо (II) хлорида , а не хлористого железа. Римская цифра II на центральном атоме стала называться « исходным числом » (ныне устаревший термин), и ее значение было получено как заряд на центральном атоме после удаления его лигандов вместе с электронными парами, которые они с ним совместно использовали. [20] : 147

Развитие к текущей концепции [ править ]

Термин «степень окисления» в английской химической литературе популяризировал Венделл Митчелл Латимер в его книге 1938 года об электрохимических потенциалах. [150] Он использовал его для значения (синоним немецкого термина Wertigkeit ), ранее называвшегося «валентность», «полярная валентность» или «полярное число» [151] на английском языке, или «стадия окисления» [152] [153 ] ] «степень окисления». С 1938 года термин «степень окисления» был связан с электрохимическими потенциалами и электронами, обмениваемыми в окислительно-восстановительных парах, участвующих в окислительно-восстановительных реакциях. К 1948 году ИЮПАК использовал правила номенклатуры 1940 года с термином "степень окисления », [154][155] вместо исходной [149] валентности . В 1948 году Линус Полинг предположил, что степень окисления может быть определена путем экстраполяции связей на полностью ионные в направлении электроотрицательности . [156] Полное принятие этого предположения было осложнено тем фактом, что электроотрицательность Полинга как таковая зависит от степени окисления и может привести к необычным значениям степени окисления для некоторых переходных металлов. В 1990 году ИЮПАК прибег к постулирующему (основанному на правилах) методу для определения степени окисления. [157]Это было дополнено синонимичным термином «степень окисления», производным от «инвентарного номера», введенного в 1940 году в номенклатуру. Однако терминология с использованием « лигандов » [20] : 147 создает впечатление, что степень окисления может быть чем-то специфическим для координационных комплексов . Эта ситуация и отсутствие реального единого определения вызвали многочисленные споры о значении степени окисления, предложения о методах ее получения и определениях. Чтобы решить эту проблему, в 2008 году был начат проект IUPAC (2008-040-1-200) по «Всеобъемлющему определению состояния окисления», который завершился двумя отчетами [5] [4] и пересмотренными статьями «Окисление. Состояние"[6]и «Число окисления» [7] в Золотой книге ИЮПАК . Результатом стало единое определение степени окисления и два алгоритма для ее расчета в молекулярных и протяженных твердых соединениях, руководствуясь электроотрицательностями Аллена, которые не зависят от степени окисления.

См. Также [ править ]

  • Электроотрицательность
  • Электрохимия
  • Атомная орбиталь
  • Атомная оболочка
  • Квантовые числа
    • Азимутальное квантовое число
    • Главное квантовое число
    • Магнитное квантовое число
    • Спиновое квантовое число
  • Принцип Ауфбау
    • Правило Висвессера
  • Энергия ионизации
  • Электронное сродство
  • Ионный потенциал
  • Ионы
    • Катионы и анионы
    • Многоатомные ионы
  • Ковалентная связь
  • Металлическое соединение
  • Гибридизация

Ссылки [ править ]

  1. ^ Ван, G .; Чжоу, М .; Goettel, GT; Schrobilgen, GJ; Su, J .; Li, J .; Schlöder, T .; Ридель, С. (2014). «Идентификация иридийсодержащего соединения с формальной степенью окисления IX». Природа . 514 (7523): 475–477. Bibcode : 2014Natur.514..475W . DOI : 10,1038 / природа13795 . PMID  25341786 . S2CID  4463905 .
  2. ^ Yu, H.-S .; Трулар, Д.Г. (2016). «Состояние окисления 10 существует» . Энгью. Chem. Int. Эд . 55 (31): 9004–9006. DOI : 10.1002 / anie.201604670 . PMID 27273799 . 
  3. ^ Шредер, Мелани, Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden (на немецком языке), стр. 139
  4. ^ a b c d Карен, П .; McArdle, P .; Такац, Дж. (2016). «Комплексное определение степени окисления (Рекомендации IUPAC 2016)». Pure Appl. Chem . 88 (8): 831–839. DOI : 10,1515 / пак-2015-1204 . ЛВП : 10852/59520 . S2CID 99403810 . 
  5. ^ a b c d e f g h Карен, П .; McArdle, P .; Такац, Дж. (2014). «К всеобъемлющему определению степени окисления (Технический отчет IUPAC)» . Pure Appl. Chem . 86 (6): 1017–1081. DOI : 10,1515 / пак-2013-0505 .
  6. ^ a b c ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) « Состояние окисления ». DOI : 10,1351 / goldbook.O04365
  7. ^ a b ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) « Окислительное число ». DOI : 10,1351 / goldbook.O04363
  8. ^ a b c Карен, Павел (2015). «Состояние окисления - давняя проблема!» . Angewandte Chemie International Edition . 54 (16): 4716–4726. DOI : 10.1002 / anie.201407561 . PMC 4506524 . PMID 25757151 .  
  9. ^ Hooydonk, G. (1974). Об ионном приближении к химической связи, Zeitschrift für Naturforschung A, 29 (5), 763-767. DOI: https://doi.org/10.1515/zna-1974-0517
  10. ^ «Состояние окисления» . Сборник химической терминологии ИЮПАК . 2009. DOI : 10,1351 / goldbook.O04365 . ISBN 978-0-9678550-9-7.
  11. ^ Чистая и прикладная химия (2014), 86 (6), 1017-1081 КОДЕН: ПАХАС; ISSN: 0033-4545. Английский.
  12. ^ Muir, KW; Ibers, JA (1969). «Строение хлоркарбонил (диоксид серы) бис (трифенилфосфин) родия, RhCl (CO) (SO 2 ) (P (C 6 H 5 ) 3 ) 2 ». Неорг. Chem . 8 (9): 1921–1928. DOI : 10.1021 / ic50079a024 .
  13. Jørgensen, CK (1966). «Электрическая поляризуемость, невинные лиганды и спектроскопические состояния окисления». Структура и связь . 1 . Берлин: Springer-Verlag. С. 234–248.
  14. ^ https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Book%3A_General_Chemistry_Supplement_(Eames)/Lewis_Bonding_Theory/The_Two-Electron_Bond
  15. ^ Карен, П. (2015). «Состояние окисления - давняя проблема!» . Энгью. Chem. Int. Эд . 54 (16): 4716–4726. DOI : 10.1002 / anie.201407561 . PMC 4506524 . PMID 25757151 .  
  16. ^ Мартини, RJ; Bultema, JJ; Wal, MNV; Burkhart, BJ; Griend, DAV; Декок, Р.Л. (2011). «Порядок связи и химические свойства BF, CO и N 2 ». J. Chem. Educ . 88 (8): 1094–1097. Bibcode : 2011JChEd..88.1094M . DOI : 10.1021 / ed100758t .
  17. ^ а б Петруччи, Р.Х .; Харвуд, WS; Селедка, Ф.Г. (2002). Общая химия (8-е изд.). Прентис-Холл.[ ISBN отсутствует ]
  18. ^ Сенн, MS; Райт, JP; Аттфилд, JP (2012). «Порядок заряда и трехузельные искажения в структуре Вервея магнетита» (PDF) . Природа . 481 (7380): 173–6. Bibcode : 2012Natur.481..173S . DOI : 10,1038 / природа10704 . PMID 22190035 . S2CID 4425300 .   
  19. ^ Уиттен, кВт; Камбуз, КД; Дэвис, Р. Э. (1992). Общая химия (4-е изд.). Сондерс. п. 147 .[ ISBN отсутствует ]
  20. ^ а б в Коннелли, Н.Г. Damhus, T .; Хартсхорн, РМ; Хаттон, А. Т. Номенклатура неорганической химии (Рекомендации ИЮПАК 2005 г.) (PDF) . Издательство РСК.
  21. ^ Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . С. 27–28. ISBN 978-0-08-037941-8.
  22. ^ a b c d e Na (−1), K (−1), Rb (−1) и Cs (−1) известны в алкалидах ; таблица Гринвуда и Эрншоу показывает −1 только для Na, а также ошибочно для Li; литиды не описаны.
  23. ^ Be (0) наблюдался; см. «Обнаружен комплекс бериллия (0)» . Химия Европа . 13 июня 2016 г.
  24. ^ Be (I) наблюдали в моногидриде бериллия (BeH); см. Shayesteh, A .; Терещук, К .; Бернат, П.Ф .; Колин, Р. (2003). "Инфракрасные эмиссионные спектры BeH и BeD" (PDF) . J. Chem. Phys . 118 (3): 1158. Bibcode : 2003JChPh.118.1158S . DOI : 10.1063 / 1.1528606 . Архивировано из оригинального (PDF) 02 декабря 2007 года . Проверено 10 декабря 2007 . и в [(CAAC) 2 Be] + • [CAAC = циклический (алкил) (амино) карбен], см. Wang, Guocang; Уолли, Джейкоб Э .; Дики, Дайан Э .; Пан, Судип; Френкинг, Гернот; Гиллиард-младший, Роберт Г. (2020). «Стабильный кристаллический катион радикала бериллия» . Варенье. Chem. Soc . 142 (10): 4560–4. DOI : 10.1021 / jacs.9b13777 . Проверено 17 ноября 2020 .
  25. ^ B (-5) наблюдался в Al 3 до н.э., см. Schroeder, Melanie. "Eigenschaften von borreichen Boriden und Scandium-Aluminium-Oxid-Carbiden" (на немецком языке). п. 139.
  26. ^ B (-1) наблюдался вдибориде магния (MgB 2 ), см. Keeler, James; Уотерс, Питер (2014). Химическая структура и реакционная способность: комплексный подход . Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199604135.
  27. ^ B (0) наблюдался в диборинах , см. Braunschweig, H .; Дьюхерст, РД; Hammond, K .; Mies, J .; Radacki, K .; Варгас, А. (2012). "Выделение при температуре окружающей среды соединения с тройной связью бор-бор". Наука . 336 (6087): 1420–2. Bibcode : 2012Sci ... 336.1420B . DOI : 10.1126 / science.1221138 . PMID 22700924 . 
  28. ^ Низковалентные соединения магния с Mg (I) были получены с использованием объемных лигандов; см. Green, SP; Джонс С .; Сташ А. (декабрь 2007 г.). «Стабильные соединения магния (I) со связями Mg-Mg». Наука . 318 (5857): 1754–1757. Bibcode : 2007Sci ... 318.1754G . DOI : 10.1126 / science.1150856 . PMID 17991827 . 
  29. ^ Al (II) наблюдался в оксиде алюминия (II) (AlO); см. Tyte, DC (1964). «Система красных (B2Π – A2σ) полос монооксида алюминия». Природа . 202 (4930): 383–384. Bibcode : 1964Natur.202..383T . DOI : 10.1038 / 202383a0и в диаланах (R 2 Al-AlR 2 ); см. Uhl, Werner (2004). «Элементоорганические соединения, содержащие одинарные связи Al-Al, Ga-Ga, In-In и Tl-Tl». Успехи металлоорганической химии . 51 : 53–108. DOI : 10.1016 / S0065-3055 (03) 51002-4 .
  30. ^ a b c d e f g h i Отрицательные степени окисления металлов p-блока (Al, Ga, In, Sn, Tl, Pb, Bi, Po) и металлоидов (Si, Ge, As, Sb, Te, At) может встречаться в фазах Цинтля , см .: Riedel, Erwin, ed. (2007). Moderne Anorganische Chemie (на немецком языке). п. 259и "Vorlesung Intermetallische Phasen § 6.2 Binäre Zintl-Phasen" (на немецком языке).
  31. ^ Al (−2) наблюдался в Sr 14 [Al 4 ] 2 [Ge] 3 , см. Wemdorff, Marco; Рёр, Кэролайн (2007). "Sr 14 [Al 4 ] 2 [Ge] 3 : Eine Zintl-Phase mit изолирующий [Ge] 4– - und [Al 4 ] 8– -Anionen / Sr 14 [Al 4 ] 2 [Ge] 3 : A Zintl Phase" с изолированными анионами [Ge] 4– и [Al 4 ] 8– ». Zeitschrift für Naturforschung B (на немецком языке). 62(10): 1227. DOI : 10,1515 / ZNB-2007-1001 .
  32. ^ a b c «Новый тип соединения олова с нулевым валентом» . Химия Европа . 27 августа 2016 г.
  33. ^ P (0) наблюдался, см. Wang, Yuzhong; Се, Яомин; Вэй, Пингжун; Кинг, Р. Брюс; Шефер, III; Schleyer, Paul v. R .; Робинсон, Грегори Х. (2008). «Карбен-стабилизированный дифосфор». Журнал Американского химического общества . 130 (45): 14970–1. DOI : 10.1021 / ja807828t . PMID 18937460 . 
  34. ^ Равновесие Cl 2 O 6 2 ClO 3 упоминается Гринвудом и Эрншоу, но оно было опровергнуто, см. Лопес, Мария; Хуан Э. Сикре (1990). «Физико-химические свойства оксидов хлора. 1. Состав, ультрафиолетовый спектр и кинетика термолиза газообразного гексоксида дихлора». J. Phys. Chem . 94 (9): 3860–3863. DOI : 10.1021 / j100372a094 ., а Cl 2 O 6 на самом деле является оксидом хлора (V, VII). Однако наблюдался ClO 3 , см. Grothe, Hinrich; Виллнер, Хельге (1994). «Триоксид хлора: спектроскопические свойства, молекулярная структура и фотохимическое поведение». Энгью. Chem. Int. Эд . 33 (14): 1482–1484. DOI : 10.1002 / anie.199414821 .
  35. ^ Ar (0) наблюдался вофторгидриде аргона (HArF) и ArCF 2 2+ , см. Lockyear, JF; Дуглас, К .; Цена, SD; Karwowska, M .; и другие. (2010). «Генерация дикции ArCF 2 2+ ». Журнал физической химии Letters . 1 : 358. DOI : 10.1021 / jz900274p .
  36. ^ Ca (I) наблюдался; см. Krieck, Sven; Гёрлс, Хельмар; Вестерхаузен, Маттиас (2010). «Механистическое выяснение образования обратного сэндвичевого комплекса Ca (I) [(thf) 3 Ca (μ-C 6 H 3 -1,3,5-Ph 3 ) Ca (thf) 3 ] и стабильности арилзамещенных Комплексы фенилкальция ». Журнал Американского химического общества . 132 (35): 12492–501. DOI : 10.1021 / ja105534w . PMID 20718434 . 
  37. ^ Sc (0) наблюдался; см. Ф. Джеффри Н. Клок; Карл Хан и Робин Н. Перуц (1991). «η-Ареновые комплексы скандия (0) и скандия (II)». J. Chem. Soc., Chem. Commun. (19): 1372–1373. DOI : 10.1039 / C39910001372 .
  38. ^ Sc (I) наблюдался; см. Полли Л. Арнольд; Ф. Джеффри; Н. Клок; Питер Б. Хичкок и Джон Ф. Никсон (1996). «Первый пример формального комплекса скандия (I): синтез и молекулярная структура трехуровневого скандия с 22 электронами, включающего новое 1,3,5-трифосфабензольное кольцо». Варенье. Chem. Soc . 118 (32): 7630–7631. DOI : 10.1021 / ja961253o .
  39. ^ Sc (II) наблюдался; см. Woen, David H .; Chen, Guo P .; Циллер, Джозеф В .; Бойл, Тимоти Дж .; Фурче, Филипп; Эванс, Уильям Дж. (Январь 2017 г.). "Синтез раствора, структура и реакционная способность восстановления CO комплекса скандия (II)". Angewandte Chemie International Edition . 56 (8): 2050–2053. DOI : 10.1002 / anie.201611758 . PMID 28097771 . 
  40. ^ Ti (I) был обнаружен в [Ti (η 6 -1,3,5-C 6 H 3 i Pr 3 ) 2] [BAr 4 ] (Ar = C 6 H 5 , p -C 6 H 4 F , 3,5-C 6 H 3 (CF 3 ) 2 ); см. Кальдераццо, Фаусто; Ферри, Изабелла; Пампалони, Гвидо; Энглерт, Улли; Грин, Малькольм LH (1997). «Синтез [Ti (η 6 -1,3,5-C 6 H 3 i Pr 3 ) 2 ] [BAr 4 ] (Ar = C 6H 5 , pC 6 H 4 F, 3,5-C 6 H 3 (CF 3 ) 2 ), первые производные титана (I) ». Металлоорганические соединения . 16 (14): 3100–3101. Doi : 10.1021 / om970155o .
  41. ^ a b c d e f g h i j k l Ti (−2), V (−3), Cr (−4), Co (−3), Zr (−2), Nb (−3), Mo (-4), Ru (-2), Rh (-3), Hf (-2), Ta (-3) и W (-4) встречаются в анионных бинарных карбонилах металлов ; см. [1] , с. 4 (на немецком языке); [2] , стр. 97–100; [3] , с. 239
  42. ^ Ti (−1) был описан в [Ti ( bipy ) 3 ] - , но позже было показано, что это Ti (+3); см. Bowman, AC; England, J .; Sprouls, S .; Weihemüller, T .; Вигхардт, К. (2013). «Электронные структуры гомолептических комплексов [трис (2,2'-бипиридин) M] n ранних переходных металлов (M = Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta; n = 1+, 0, 1-, 2-, 3-): экспериментальное и теоретическое исследование функционала плотности ». Неорганическая химия . 52 (4): 2242–56. DOI : 10.1021 / ic302799s . PMID 23387926 . Однако Ti (-1) встречается в [Ti (η-C 6 H 6 ] - и [Ti (η-C 6 H 5 CH 3 )] - , см. Bandy, JA; Berry, A .; Green, MLH; Perutz, RN; Prout, K.; Verpeautz, J.-N. (1984). «Синтез анионных сэндвич-соединений: [Ti (η-C 6 H 5 R) 2 ] - и кристаллическая структура [K (18 -краун-6) (µ-H) Mo (η-C 5 H 5 ) 2 ] ». Неорганическая химия . 52 (4): 729–731. doi : 10.1039 / C39840000729 .
  43. ^ Джилек, Роберт Э .; Трипепи, Джованна; Урнезиус, Евгений; Бреннессел, Уильям В .; Янг, Виктор Г. Младший; Эллис, Джон Э. (2007). «Комплексы титана с нулевой валентностью сера. Новые дитиокарбаматопроизводные Ti (CO) 6 : [Ti (CO) 4 (S 2 CNR 2 )] - ». Chem. Commun. (25): 2639–2641. DOI : 10.1039 / B700808B . PMID 17579764 . 
  44. ^ Fe (VII) наблюдался в [FeO 4 ] - ; см. Лу, Джун-Бо; Цзянь, Цзивэнь; Хуанг, Вэй; Линь, Хайлу; Чжоу, Минфэй (2016). «Экспериментальное и теоретическое определение степени окисления Fe (VII) в FeO 4 - ». Физическая химия Химическая физика . 18 (45): 31125–31131. Bibcode : 2016PCCP ... 1831125L . DOI : 10.1039 / C6CP06753K . PMID 27812577 . 
  45. ^ Fe (VIII) сообщалось; см. Юрий Д. Перфильев; Вирендер К. Шарма (2008). «Высшие степени окисления железа в твердом состоянии: синтез и их мессбауэровская характеристика - ферраты - серия симпозиумов ACS (публикации ACS)». Обзор платиновых металлов . 48 (4): 157–158. DOI : 10.1595 / 147106704X10801 . Однако его существование оспаривается.
  46. ^ a b c d e f g h i j Fe (−4), Ru (−4) и Os (−4) наблюдались в богатых металлами соединениях, содержащих октаэдрические комплексы [MIn 6− x Sn x ]; Pt (−3) (в виде димерного аниона [Pt – Pt] 6− ), Cu (−2), Zn (−2), Ag (−2), Cd (−2), Au (−2) и Hg (−2) наблюдались (как димерные и мономерные анионы; первоначально сообщалось, что димерные ионы являются [T – T] 2– для Zn, Cd, Hg, но позже было показано, что они равны [T – T] 4– для всех эти элементы) в La 2 Pt 2 In, La 2 Cu 2 In, Ca 5 Au3 , Ca 5 Ag 3 , Ca 5 Hg 3 , Sr 5 Cd 3 , Ca 5 Zn 3 (структура (AE 2+ ) 5 (T – T) 4− T 2− ⋅4e - ), Yb 3 Ag 2 , Ca 5 Au 4 и Ca 3 Hg 2 ; Au (–3) наблюдался в ScAuSn и других 18-электронных полугейслеровских соединениях. См. Чанхун Ли; Мён-Хван Вангбо (2008). «Анионы поздних переходных металлов, действующие как элементы р-металла». Науки о твердом теле. 10 (4): 444–449. Bibcode : 2008SSSci..10..444K . DOI : 10.1016 / j.solidstatesciences.2007.12.001 .и Чанхун Ли; Мён-Хван Вангбо; Юрген Кёлер (2010). «Анализ электронных структур и химической связи соединений с высоким содержанием металлов. 2. Присутствие димерных (T – T) 4– и изолированных анионов T 2– в полярных интерметаллических соединениях типа Cr 5 B 3 AE 5 T 3 (AE = Ca, Sr; T = Au, Ag, Hg, Cd, Zn) ". Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 636 (1): 36–40. DOI : 10.1002 / zaac.200900421 .
  47. ^ Ni (−2) наблюдался в Li 2 [Ni ( 1,5-COD ) 2 ], см. Jonas, Klaus (1975). «Дилитий-никель-олефиновые комплексы. Новые биметаллические комплексы, содержащие переходный металл и металл основной группы». Энгью. Chem. Int. Эд . 14 (11): 752–753. DOI : 10.1002 / anie.197507521 .и Эллис, Джон Э. (2006). «Приключения с веществами, содержащими металлы, в отрицательных окислительных состояниях». Неорганическая химия . 45 (8): 3167–86. DOI : 10.1021 / ic052110i . PMID 16602773 . 
  48. ^ Cu (0) наблюдался в Cu (трис [2- (диизопропилфосфино) фенил] боран), см. Moret, Marc-Etienne; Чжан, Лимей; Питерс, Джонас К. (2013). "Полярная одноэлектронная σ-связь медь – бор". Варенье. Chem. Soc . 135 (10): 3792–3795. DOI : 10.1021 / ja4006578 . PMID 23418750 . 
  49. ^ Zn (0) наблюдался; см. Сингх, Амит Пратап; Samuel, Prinson P .; Роески, Герберт В .; Schwarzer, Martin C .; Френкинг, Гернот; Sidhu, Navdeep S .; Диттрих, Биргер (2013). «Синглетное бирадикалоидное соединение цинка и его нерадикальный аналог». Варенье. Chem. Soc . 135 (19): 7324–9. DOI : 10.1021 / ja402351x .и Солейльавуп, Мишель; Бертран, Гай (2015). «Циклические (алкил) (амино) карбены (CAAC): рост числа стабильных карбенов». Соотв. Chem. Res . 48 (2): 256–266. DOI : 10.1021 / ar5003494 .
  50. ^ Zn (I) наблюдался в декаметилдизинкоцене (Zn 2 5 –C 5 Me 5 ) 2 ); см. Resa, I .; Carmona, E .; Gutierrez-Puebla, E .; Монж, А. (2004). «Декаметилдизинкоцен, стабильное соединение Zn (I) со связью Zn-Zn». Наука . 305 (5687): 1136–8. Bibcode : 2004Sci ... 305.1136R . DOI : 10.1126 / science.1101356 . PMID 15326350 . 
  51. ^ Ga (−2), Ga (−4) и Ga (−5) наблюдались в галлидах магния MgGa, Mg 2 Ga и Mg 5 Ga 2 соответственно; см. Патрика Хофмана. "Colture. Ein Programm zur Interaktiven Visualisierung von Festkörperstrukturen sowie Synthese, Struktur und Eigenschaften von binären und ternären Alkali- und Erdalkalimetallgalliden" (PDF) (на немецком языке). п. 72.
  52. ^ Ga (-3) наблюдался в LaGa, см. Dürr, Ines; Бауэр, Бритта; Рёр, Кэролайн (2011). "Лантан-Триэль / Тетрел-ид La (Al, Ga) x (Si, Ge) 1- x . Экспериментальные и теоретические исследования по стабилизации интерметаллических соединений 1: 1-фазен" (PDF) . Z. Naturforsch. (на немецком). 66b : 1107–1121.
  53. ^ Ge (−1), Ge (−2) и Ge (−3) наблюдались в германидах ; см. Holleman, Arnold F .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1995). «Германий». Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (101 изд.). Вальтер де Грюйтер. С. 953–959. ISBN 978-3-11-012641-9.
  54. ^ Поскольку (0) наблюдалось; см. Abraham, Mariham Y .; Ван, Юйчжун; Се, Яомин; Вэй, Пингжун; Шефер III, Генри Ф .; Schleyer, P. von R .; Робинсон, Грегори Х. (2010). «Карбеновая стабилизация ди мышьяка: от гипервалентности к аллотропии». Химия: Европейский журнал . 16 (2): 432–5. DOI : 10.1002 / chem.200902840 .
  55. ^ Как (I) наблюдалось в иодиде мышьяка (I) (AsI); см. Ellis, Bobby D .; Макдональд, Чарльз LB (2004). «Стабилизированный йодид мышьяка (I): готовый источник фрагментов йодида мышьяка и полезный реагент для образования кластеров». Неорганическая химия . 43 (19): 5981–6. DOI : 10.1021 / ic049281s . PMID 15360247 . 
  56. ^ As (IV) наблюдался в гидроксиде мышьяка (IV) (As (OH) 4 ) и HAsO- ; см. Kläning, Ulrik K .; Bielski, Benon HJ; Сехестед, К. (1989). «Мышьяк (IV). Исследование импульсного радиолиза». Неорганическая химия . 28 (14): 2717–24. DOI : 10.1021 / ic00313a007 .
  57. ^ Se (-1) наблюдается в диселенидах (2-) (Se 2 2- ).
  58. ^ Se (I) наблюдался в хлориде селена (I) (Se 2 Cl 2 ); см. «Селен: данные по хлориду селена (I)» . WebElements.com . Проверено 10 декабря 2007 .
  59. ^ Se (III) наблюдался в Se 2 NBr 3 ; см. Лау, Карстен; Ноймюллер, Бернхард; Выбойщиков, Сергей Ф .; Френкинг, Гернот; Дехнике, Курт; Хиллер, Вольфганг; Херкер, Мартин (1996). «Se 2 NBr 3 , Se 2 NCl 5 , Se 2 NCl - 6 : новые галогениды нитрида селена (III) и селена (IV)». Химия: Европейский журнал . 2 (11): 1393–1396. DOI : 10.1002 / chem.19960021108 .
  60. ^ Se (V) наблюдался в SeO2- и HSeO2- ; см. Kläning, Ulrik K .; Сехестед, К. (1986). «Селен (V). Исследование импульсного радиолиза» . Неорганическая химия . 90 (21): 5460–4. DOI : 10.1021 / j100412a112 .
  61. ^ Sr (I) наблюдался в монофториде стронция (SrF); см. П. Коларуссо; Guo, B .; Zhang, K.-Q .; Бернат, П.Ф .; и другие. (1996). "Инфракрасный спектр излучения монофторида стронция высокого разрешения" (PDF) . Журнал молекулярной спектроскопии . 175 (1): 158–171. Bibcode : 1996JMoSp.175..158C . DOI : 10,1006 / jmsp.1996.0019 . Архивировано из оригинального (PDF) 08 марта 2012 года.
  62. ^ a b c d e f g h i j k l m n Иттрий и все лантаноиды, кроме Ce и Pm, наблюдались в степени окисления 0 в бис (1,3,5-три-трет-бутилбензол) комплексах, см. Cloke , Ф. Джеффри Н. (1993). «Соединения в состоянии нулевого окисления скандия, иттрия и лантаноидов». Chem. Soc. Ред . 22 : 17–24. DOI : 10.1039 / CS9932200017 .и Arnold, Polly L .; Петрухина, Марина А .; Боченков, Владимир Е .; Шабатина, Татьяна И .; Загорский, Вячеслав В .; Cloke (15 декабря 2003 г.). «Комплексообразование арена атомов Sm, Eu, Tm и Yb: спектроскопическое исследование при переменной температуре». Журнал металлоорганической химии . 688 (1–2): 49–55. DOI : 10.1016 / j.jorganchem.2003.08.028 .
  63. ^ Y (I) наблюдался в бромиде иттрия (I) (YBr); см. «Данные по соединениям иттрия: бромида иттрия (I)» . OpenMOPAC.net. Архивировано из оригинала на 2011-07-23 . Проверено 10 декабря 2007 .
  64. ^ Y (II) наблюдался в [(18-краун-6) K] [(C 5 H 4 SiMe 3 ) 3 Y]; см. MacDonald, MR; Циллер, JW; Эванс, WJ (2011). «Синтез кристаллического молекулярного комплекса Y 2+ , [(18-краун-6) K] [(C 5 H 4 SiMe 3 ) 3 Y]». Варенье. Chem. Soc . 133 (40): 15914–17. DOI : 10.1021 / ja207151y . PMID 21919538 . 
  65. ^ Zr (-1) описан в [Zr ( bipy ) 3 ] - (см. Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann . P. 960) . ISBN 978-0-08-037941-8.и Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1995). "Цирконий". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (101 изд.). Вальтер де Грюйтер. п. 1413. ISBN 978-3-11-012641-9.), но позже было показано, что это Zr (+4); см. Bowman, AC; England, J .; Sprouls, S .; Weihemüller, T .; Вигхардт, К. (2013). «Электронные структуры гомолептических комплексов [трис (2,2'-бипиридин) M] n ранних переходных металлов (M = Sc, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta; n = 1+, 0, 1-, 2-, 3-): экспериментальное и теоретическое исследование функционала плотности ». Неорганическая химия . 52 (4): 2242–56. DOI : 10.1021 / ic302799s . PMID 23387926 . 
  66. ^ a b Zr (0) и Hf (0) встречаются в (η 6 - (1,3,5- t Bu) 3 C 6 H 3 ) 2 M (M = Zr, Hf) и [(η 5 -C 5 R 5 M (CO) 4 ] - см. Chirik, PJ; Bradley, CA (2007). «4.06 - Комплексы циркония и гафния в состояниях окисления от 0 до ii». Комплексная металлоорганическая химия III. От основ до приложений . 4 . Elsevier Ltd., стр. 697–739. Doi : 10.1016 / B0-08-045047-4 / 00062-5 .
  67. ^ Комплексы Nb (0) и Ta (0) наблюдались, см. Holleman, Arnold F .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (2003). «4.5.7. Ниобий (0) и тантал (0)». В Дж. А. МакКлеверти; Т. Дж. Мейер (ред.). Комплексная координационная химия II: от биологии к нанотехнологиям . 4 (2-е изд.). Newnes. С. 297–299. ISBN 978-0-08-091316-2.
  68. ^ a b Nb (I) и Ta (I) встречаются в Cp Nb (CO) 4 и Cp Ta (CO) 4 , см. Holleman, Arnold F .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1995). «Тантал». Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (101 изд.). Вальтер де Грюйтер. п. 1430. ISBN 978-3-11-012641-9.и Кинг Р. Брюс (1969). Металлоорганическая химия переходных металлов: Введение . Академическая пресса. п. 11. ISBN 978-0-32-315996-8.
  69. ^ Джордж, GN; Klein, SI; Никсон, Дж. Ф. (1984). «Спектроскопические исследования электронного парамагнитного резонанса нульвалентного родиевого комплекса [Rh (P (OPr i ) 3 ) 4 ] на частотах X и Q полос». Письма по химической физике . 108 (6): 627–630. Bibcode : 1984CPL ... 108..627G . DOI : 10.1016 / 0009-2614 (84) 85069-1 .
  70. ^ Pd (I) наблюдался; см. Crabtree, RH (2002). «ХИМИЯ: новое состояние окисления для Pd?». Наука . 295 (5553): 288–289. DOI : 10.1126 / science.1067921 . PMID 11786632 . 
  71. ^ Pd (III) наблюдался; см. Пауэрс, округ Колумбия; Риттер, Т. (2011). Палладий (III) в синтезе и катализе (PDF) . Вершина. Органомет. Chem . Разделы металлоорганической химии. 35 . С. 129–156. Bibcode : 2011hoso.book..129P . DOI : 10.1007 / 978-3-642-17429-2_6 . ISBN  978-3-642-17428-5. PMC  3066514 . PMID  21461129 . Архивировано из оригинального (PDF) 12 июня 2013 года.
  72. ^ ИонAg - наблюдался в растворах аммиака металлов: см. Tran, NE; Лаговски, Дж. Дж. (2001). «Растворы металлического аммиака: растворы, содержащие ионы аргентида». Неорганическая химия . 40 (5): 1067–68. DOI : 10.1021 / ic000333x .
  73. ^ Cd (I) наблюдался в тетрахлоралюминате кадмия (I) (Cd 2 (AlCl 4 ) 2 ); см. Holleman, Arnold F .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). "Кадмий". Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. С. 1056–1057. ISBN 978-3-11-007511-3.
  74. ^ In (–5) наблюдался в La 3 InGe, см. Guloy , AM; Корбетт, JD (1996). «Синтез, структура и связывание двух германидов лантана-индия с новыми структурами и свойствами». Неорганическая химия . 35 (9): 2616–22. DOI : 10.1021 / ic951378e .
  75. ^ In (−2) наблюдался в Na 2 In, см. [4] , с. 69.
  76. ^ Sn (−3) наблюдался в [Sn 2 ] 6− , например, в (Ba 2 ) 4+ (Mg 4 ) 8+ Sn 4− (Sn 2 ) 6− Sn 2− (с квадратом (Sn 2− ) п листов), см. Папоян, Гарегин А .; Хоффманн, Роальд (2000). «Гипервалентное соединение в одном, двух и трех измерениях: расширение концепции Цинтля-Клемма на неклассические сети с большим количеством электронов» . Энгью. Chem. Int. Эд . 2000 (39): 2408–2448. doi :10.1002 / 1521-3773 (20000717) 39:14 <2408 :: aid-anie2408> 3.0.co; 2-u . Проверено 23 февраля 2015 .
  77. ^ Sn (I) и Sn (III) наблюдались в оловоорганических соединениях
  78. ^ Sb (−2) наблюдался в [Sb 2 ] 4− , например, в RbBa 4 [Sb 2 ] [Sb] [O], см. Босс, Майкл; Петри, Денис; Пикхард, Франк; Цённхен, Питер; Рёр, Кэролайн (2005). "Neue Barium-Antimonid-Oxide mit den Zintl-Ionen [Sb] 3- , [Sb 2 ] 4- und 1 [Sb n ] n- / Новые оксиды антимонида бария, содержащие ионы Zintl [Sb] 3- , [Sb 2 ] 4− и 1 [Sb n ] n− ".Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (на немецком языке). 631 (6–7): 1181–1190. DOI : 10.1002 / zaac.200400546 .
  79. ^ Sb (0) наблюдался, см. Анастас Сидиропулос. "Исследования N-гетероциклических карбеновых (NHC) комплексов основных элементов группы" (PDF) . п. 39.
  80. ^ Sb (I) и Sb (II) наблюдались в сурьмоорганических соединениях ; относительно Sb (I) см. Шимон, Петр; де Профт, Франк; Джамбор, Роман; Ружичка, Алеш; Досталь, Libor (2010). «Мономерные соединения сурьмы (I) и висмута (I), стабилизированные NCN-хелатирующим лигандом: синтезы и структуры». Angewandte Chemie International Edition . 49 (32): 5468–5471. DOI : 10.1002 / anie.201002209 . PMID 20602393 . 
  81. ^ Sb (IV) наблюдался в [SbCl]2−
    см. Нобуёси Шинохара; Масааки Осима (2000). «Производство хлорокомплекса Sb (IV) путем мгновенного фотолиза соответствующих комплексов Sb (III) и Sb (V) в CH3CN и CHCl3». Бюллетень химического общества Японии . 73 (7): 1599–1604. DOI : 10.1246 / bcsj.73.1599 .
  82. ^ Te (I) наблюдался вйодиде теллура (TeI), см. «Теллур: йодид теллура» . WebElements.com . Проверено 23 февраля 2015 .
  83. ^ Te (III) наблюдался в [Te (N (Si Me 3 ) 2 ) 2 ] + , см. Heinze, Thorsten; Роески, Герберт В .; Пауэр, Франк; Сталке, Дитмар; Шелдрик, Джордж М. (1991). «Синтез и структура первого радикального катиона теллура (III)» . Angewandte Chemie International Edition . 30 (12): 1678. DOI : 10.1002 / anie.199116771 . Проверено 23 февраля 2015 .
  84. ^ Te (V) упоминается Гринвудом и Эрншоу, но они не приводят ни одного примера соединения Te (V). То, что долгое время считалось декафторидом дителлура (Te 2 F 10 ), на самом деле является бис (пентафтортеллурил) оксидом, F 5 TeOTeF 5 : см. Watkins, PM (1974). «Дитафторид дителлура - продолжающийся миф». Журнал химического образования . 51 (9): 520–521. Bibcode : 1974JChEd..51..520W . DOI : 10.1021 / ed051p520 .Однако Te (V) наблюдался в HTeO- , TeO- , HTeO2- и TeO3- ; см. Kläning, Ulrik K .; Сехестед, К. (2001). "Теллур (V). Исследование импульсного радиолиза" . Журнал физической химии . 105 (27): 6637–45. Bibcode : 2001JPCA..105.6637K . DOI : 10.1021 / jp010577i .
  85. ^ I (IV) наблюдался в диоксиде йода (IO 2 ); см. Полинг, Линус (1988). «Кислородные соединения неметаллических элементов». Общая химия (3-е изд.). Dover Publications, Inc. стр. 259. ISBN 978-0-486-65622-9.
  86. ^ I (VI) наблюдался в IO 3 , IO 4 2- , H 5 IO 6 - , H 2 IO 5 2- , H 4 IO 6 2- и HIO 5 3- ; см. Kläning, Ulrik K .; Сехестед, Кнуд; Вольф, Томас (1981). «Лазерный импульсный фотолиз и импульсный радиолиз йодата и периодата в водном растворе. Свойства йода (VI)». J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1 . 77 (7): 1707–18. DOI : 10.1039 / F19817701707 .
  87. ^ Соединения Xe: см. Ксенон
  88. ^ Xe (0) наблюдался в тетраксеноноголде (II) (AuXe 4 2+ ).
  89. ^ Xe (I) было сообщено в ксеноновой hexafluoroplatinate и ксенона hexafluororhodate (см Полинг, Лайнус (1988). Общая химия (3 - е изд.). Dover Publications, Inc. стр. 250. ISBN 978-0-486-65622-9.), однако позже было обнаружено, что эти соединения содержат Xe (II).
  90. ^ Ba (I) наблюдался в монофториде бария (BaF); см. П. Коларуссо; Guo, B .; Zhang, K.-Q .; Бернат, П.Ф .; и другие. (1995). "Инфракрасный спектр излучения монофторида бария с преобразованием Фурье высокого разрешения" (PDF) . Журнал молекулярной спектроскопии . 170 : 59. Bibcode : 1996JMoSp.175..158C . DOI : 10,1006 / jmsp.1996.0019 . Архивировано из оригинального (PDF) 10 марта 2005 г.
  91. ^ La (I) наблюдался в моногидриде лантана (LaH); см. Ram, RS; Бернат, П. Ф. (1996). "Эмиссионная спектроскопия с преобразованием Фурье новых инфракрасных систем LaH и LaD" (PDF) . Журнал молекулярной спектроскопии . 104 (17): 6444. Bibcode : 1996JChPh.104.6444R . DOI : 10.1063 / 1.471365 . Архивировано из оригинального (PDF) 10 марта 2005 г.
  92. ^ Pr (I) наблюдался в [PrB 4 ] - ; см. Чен, Синь; Чен, Тэн-Тенг; Ли, Ван-Лу; Лу, Джун-Бо; Чжао, Ли-цзюань; Цзянь, Тиан; Ху, Хань-Ши; Ван, Лай-Шэн; Ли, июн (13.12.2018). «Лантаниды с необычно низкими степенями окисления в PRB 3 - и PRB 4 - бориды Кластеры». Неорганическая химия . 58 (1): 411–418. DOI : 10.1021 / acs.inorgchem.8b02572 . PMID 30543295 . 
  93. ^ Pr (V) наблюдался в [PrO 2 ] + ; см. Чжан, Циннань; Ху, Шу-Сянь; Цюй, Хуэй; Су, Цзин; Ван, Гуаньцзюнь; Лу, Джун-Бо; Чен, Мохуа; Чжоу, Минфэй; Ли, июнь (2016-06-06). "Соединения пятивалентного лантаноида: образование и характеристика оксидов празеодима (V)". Angewandte Chemie International Edition . 55 (24): 6896–6900. DOI : 10.1002 / anie.201602196 . ISSN 1521-3773 . PMID 27100273 .  
  94. ^ Ху, Шу-Сянь; Цзянь, Цзивэнь; Су, Цзин; Ву, Сюань; Ли, Цзюнь; Чжоу, Минфэй (2017). «Пятивалентные нитрид-оксиды лантаноидов: комплексы NPrO и NPrO− с тройными связями N≡Pr» . Химическая наука . 8 (5): 4035–4043. DOI : 10.1039 / C7SC00710H . ISSN 2041-6520 . PMC 5434915 . PMID 28580119 .   
  95. ^ Nd (IV) наблюдался в нестабильных твердотельных соединениях; см. Холлемана, Арнольда Фредерика; Виберг, Эгон (2001), Виберг, Нильс (ред.), Неорганическая химия , перевод Иглсона, Мэри; Брюэр, Уильям, Сан-Диего / Берлин: Academic Press / De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5
  96. ^ a b c d e Все лантаноиды (La – Lu) в степени окисления +2 наблюдались (кроме La, Gd, Lu) в разбавленных твердых растворах дигалогенидов этих элементов в дигалогенидах щелочноземельных металлов (см. Holleman, Arnold Фредерик; Виберг, Эгон (2001), Виберг, Нильс (ред.), Неорганическая химия , перевод Иглесона, Мэри; Брюэр, Уильям, Сан-Диего / Берлин: Academic Press / De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5) и (кроме Pm) в металлоорганических молекулярных комплексах, см. Lanthanides Topple Asscepts и Meyer, G. (2014). «Все лантаноиды делают это, и даже уран имеет степень окисления +2». Angewandte Chemie International Edition . 53 (14): 3550–51. DOI : 10.1002 / anie.201311325 . PMID 24616202 . . Кроме того, все лантаноиды (La – Lu) образуют дигидриды (LnH 2 ), дикарбиды (LnC 2 ), моносульфиды (LnS), моноселениды (LnSe) и монотеллуриды (LnTe), но для большинства элементов эти соединения содержат ионы Ln 3+. с электронами, делокализованными в зоны проводимости, например Ln 3+ (H - ) 2 (e - ).
  97. ^ Dy (IV) наблюдался в нестабильных соединениях в твердом состоянии; см. Холлемана, Арнольда Фредерика; Виберг, Эгон (2001), Виберг, Нильс (ред.), Неорганическая химия , перевод Иглсона, Мэри; Брюэр, Уильям, Сан-Диего / Берлин: Academic Press / De Gruyter, ISBN 0-12-352651-5
  98. ^ Hf (I) наблюдался в монобромиде гафния (HfBr), см. Marek, GS; Троянов, С.И.; Цирельников В.И. (1979). "Кристаллическое строение и термодинамические характеристики монобромидов циркония и гафния" Кристаллическая структура и термодинамические характеристики монобромидов циркония и гафния " . Журнал неорганической химии Российский журнал неорганической химии . 24 (4): 890–893.
  99. ^ Os (-1) наблюдается в Na [Os (CO)
    13
    ]
    ; см. Krause, J .; Сиривардане, Упали; Салупо, Тереза ​​А .; Wermer, Joseph R .; Knoeppel, Дэвид В .; Шор, Шелдон Г. (1993). «Получение [Os 3 (CO) 11 ] 2- и его реакции с Os 3 (CO) 12 ; структуры [Et 4 N] [HOs 3 (CO) 11 ] и H 2 OsS 4 (CO)». Журнал металлоорганической химии . 454 : 263–271. DOI : 10.1016 / 0022-328X (93) 83250-Y .и Картер, Вилли Дж .; Келланд, Джон В .; Okrasinski, Stanley J .; Уорнер, Кейт Э .; Нортон, Джек Р. (1982). «Моноядерные гидридоалкилкарбонильные комплексы осмия и их полиядерные производные». Неорганическая химия . 21 (11): 3955–3960. DOI : 10.1021 / ic00141a019 .
  100. ^ Ir (−3) наблюдался в Ir (CO) 3 3− ; см. Greenwood, Norman N .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 1117. ISBN 978-0-08-037941-8.
  101. ^ Ir (VII) наблюдался в [(η 2 -O 2 ) IrO 2 ] + ; см. C&EN: Иридиум, доведенный до совершенства .
  102. ^ Ir (VIII) наблюдался в четырехокиси иридия (IrO 4 ); см. Gong, Yu; Чжоу, Минфэй; Каупп, Мартин; Ридель, Себастьян (2009). "Образование и характеристика молекулы тетроксида иридия с иридием в состоянии окисления + VIII". Angewandte Chemie International Edition . 48 (42): 7879–7883. DOI : 10.1002 / anie.200902733 . PMID 19593837 . 
  103. ^ Ir (IX) наблюдался в IrO+
    4
    ; см. Ван, Гуаньцзюнь; Чжоу, Минфэй; Геттель, Джеймс Т .; Schrobilgen, Gary G .; Су, Цзин; Ли, Цзюнь; Шлёдер, Тобиас; Ридель, Себастьян (21 августа 2014 г.). «Идентификация иридийсодержащего соединения с формальной степенью окисления IX». Природа . 514 (7523): 475–477. Bibcode : 2014Natur.514..475W . DOI : 10,1038 / природа13795 . PMID 25341786 . 
  104. ^ Pt (-1) и Pt (-2) наблюдались вплатинидах бария Ba 2 Pt и BaPt соответственно: см. Карпов, Андрей; Конума, Мицухару; Янсен, Мартин (2006). «Экспериментальное доказательство отрицательных степеней окисления платины: ESCA-измерения на платинидах бария». Химические коммуникации (8): 838–840. DOI : 10.1039 / b514631c . PMID 16479284 . 
  105. ^ Pt (I) и Pt (III) наблюдались в биметаллических и полиметаллических частицах; см. Кауфман, Джордж Б .; Тернер, Джозеф Дж .; Затко, Давид А. (1967). Гексахлороплатинат аммония (IV) . Неорганические синтезы. 9 . С. 182–185. DOI : 10.1002 / 9780470132401.ch51 . ISBN 978-0-470-13240-1.
  106. ^ Au (0) наблюдалось, см. Mézaille, Nicolas; Аварвари, Нарцисс; Майгро, Николь; Рикар, Луи; Мэти, Франсуа; Ле Флок, Паскаль; Катальдо, Лоран; Берклаз, Тео; Жоффруа, Мишель (1999). «Золото (I) и золото (0) комплексы макроциклов на основе фосфинина». Angewandte Chemie International Edition (21): 3194–3197. DOI : 10.1002 / (SICI) 1521-3773 (19991102) 38:21 <3194 :: AID-ANIE3194> 3.0.CO; 2-O .
  107. ^ Hg (IV) содержится во фториде ртути (IV) (HgF 4 ); см. Сюэфан Ван; Лестер Эндрюс; Себастьян Ридель; Мартин Каупп (2007). «Ртуть - это переходный металл: первые экспериментальные данные для HgF 4 ». Энгью. Chem. Int. Эд . 46 (44): 8371–8375. DOI : 10.1002 / anie.200703710 . PMID 17899620 . Однако это не могло быть подтверждено более поздними экспериментами; см. Ртуть - переходный металл? Архивировано 12 октября 2016 года в Wayback Machine.
  108. ^ Tl (-5) наблюдался в Na 23 K 9 Tl 15,3 , см. Dong, Z.-C; Корбетт, JD (1996). "Na 23 K 9 Tl 15.3 : Необычное соединение цинта, содержащее очевидные анионы Tl 5 7- , Tl 4 8- , Tl 3 7- и Tl 5- ". Неорганическая химия . 35 (11): 3107–12. DOI : 10.1021 / ic960014z .
  109. ^ Tl (-1) наблюдался в таллиде цезия (CsTl); см. King, RB; Шлейер Р. (2004). «Теория и концепции кластерной химии основных групп». In Driess, M .; Нёт, Х. (ред.). Молекулярные кластеры основных элементов группы . Wiley-VCH, Чичестер. п. 19. ISBN 978-3-527-61437-0.
  110. ^ Tl (+2) наблюдался в тетракис (гиперсилил) диталлии ([( Me 3 Si) Si] 2 Tl-Tl [Si (SiMe 3 )] 2 ), см. Соня Хенкель; Д-р Карл Вильгельм Клинкхаммер; Доктор Вольфганг Шварц (1994). «Тетракис (гиперсилил) диталлий (Tl-Tl): двухвалентное соединение таллия». Энгью. Chem. Int. Эд . 33 (6): 681–683. DOI : 10.1002 / anie.199406811 .
  111. ^ Pb (-2) наблюдался в BaPb, см. Ferro, Riccardo (2008). Николас С. Норман (ред.). Интерметаллическая химия . Эльзевир. п. 505. ISBN 978-0-08-044099-6.и Тодоров Илья; Севов, Слави С. (2004). «Ароматические кольца тяжелых металлов: аналоги циклопентадиенильных анионов Sn 5 6- и Pb 5 6- в фазах цинта Na 8 BaPb 6 , Na 8 BaSn 6 и Na 8 EuSn 6 ». Неорганическая химия . 43 (20): 6490–94. DOI : 10.1021 / ic000333x .
  112. ^ Pb (+1) и Pb (+3) наблюдались в органических соединениях свинца, например гексаметилдиплумбане Pb 2 (CH 3 ) 6 ; относительно Pb (I) см. Siew-Peng Chia; Хун-Вэй Си; Юнсинь Ли; Кок Хва Лим; Чеук-Вай Со (2013). «Стабилизированный основанием димер свинца (I) и ароматический плюмбилиденид-анион». Энгью. Chem. Int. Эд . 52 (24): 6298–6301. DOI : 10.1002 / anie.201301954 . PMID 23629949 . 
  113. ^ Bi (-2) и Bi (-1) присутствуют в фазах Zintl, например (Ca 2+ ) 22 [Bi 4 ] 4- ([Bi 2 ] 4- ) 4 [Bi 3- ] 8 ; см. Ponou, Siméon (2006). «Германиды, двойные соли германида-вольфрамата и эффекты замещения в фазах цинтля» . Technische Universität München. Lehrstuhl für Anorganische Chemie mit Schwerpunkt Neue Materialien. п. 68.
  114. ^ Bi (I) наблюдался в монобромиде висмута (BiBr)и монойодиде висмута (BiI); см. Годфри, С.М.; Макаулифф, Калифорния; Mackie, AG; Притчард, Р.Г. (1998). Николас С. Норман (ред.). Химия мышьяка, сурьмы и висмута . Springer. С. 67–84. ISBN 978-0-7514-0389-3.
  115. ^ Bi (+2) наблюдался в дибисмутинах (R 2 Bi-BiR 2 ), см. Arthur J. Ashe III (1990). Термохромные дистибины и дибисмутины . Успехи металлоорганической химии . 30 . С. 77–97. DOI : 10.1016 / S0065-3055 (08) 60499-2 . ISBN 9780120311309.
  116. ^ Bi (IV) наблюдался; см. А.И. Александров, И.Е. Макаров (1987). «Образование Bi (II) и Bi (IV) в водных соляных растворах Bi (III)». Вестник АН СССР, Отделение химических наук . 36 (2): 217–220. DOI : 10.1007 / BF00959349 .
  117. ^ Po (V) наблюдался в диоксидополонии (1+) ( PoO + ); см. Тайер, Джон С. (2010). «Релятивистские эффекты и химия более тяжелых элементов основной группы». Релятивистские методы для химиков . п. 78. DOI : 10.1007 / 978-1-4020-9975-5_2 . ISBN 978-1-4020-9974-8.
  118. ^ Rn (II) наблюдался в дифториде радона (RnF 2 ); см. Stein, L. (1970). «Раствор ионного радона». Наука . 168 (3929): 362–4. Bibcode : 1970Sci ... 168..362S . DOI : 10.1126 / science.168.3929.362 . PMID 17809133 . и Кеннет С. Питцер (1975). «Фториды радона и элемент 118». J. Chem. Soc., Chem. Commun. (18): 760b – 761. DOI : 10.1039 / C3975000760b .
  119. ^ Rn (IV) сообщается Гринвудом и Эрншоу, но о его существовании не известно; см. Sykes, AG (1998). «Последние достижения в химии благородных газов» . Успехи неорганической химии . 46 . Академическая пресса. С. 91–93. ISBN 978-0-12-023646-6. Проверено 22 ноября 2012 года .
  120. ^ Rn (VI) известен в триоксиде радона (RnO 3 ); см. Sykes, AG (1998). «Последние достижения в химии благородных газов» . Успехи неорганической химии . 46 . Академическая пресса. С. 91–93. ISBN 978-0-12-023646-6. Проверено 22 ноября 2012 года .
  121. ^ Th (I) известен в составе бромида тория (I) (ThBr); см. Wickleder, Mathias S .; Фурест, Бландин; Дорхаут, Питер К. (2006). «Торий». In Morss, Lester R .; Эдельштейн, Норман М .; Фугер, Жан (ред.). Химия элементов актинидов и трансактинидов (PDF) . 3 (3-е изд.). Дордрехт, Нидерланды: Springer. С. 52–160. DOI : 10.1007 / 1-4020-3598-5_3 . ISBN  978-1-4020-3555-5. Архивировано из оригинального (PDF) 07 марта 2016 года.
  122. ^ Th (II) и Th (III) наблюдаются в [Th II { η 5 -C 5 H 3 (SiMe 3 ) 2 } 3 ] - и [Th III { η 5 -C 5 H 3 (SiMe 3 ) 2 } 3 ], см. Langeslay, Ryan R .; Fieser, Megan E .; Циллер, Джозеф В .; Фурче, Филипп; Эванс, Уильям Дж. (2015). «Синтез, структура и реакционная способность кристаллических молекулярных комплексов {[C 5 H 3 (SiMe 3 ) 2] 3 Th} 1- анион , содержащий торий в состоянии окисления +2 формально» . Chem Sci. , . 6 (1): 517-521. DOI : 10.1039 / C4SC03033H . ПМК  5811171 . PMID  29560172 .
  123. ^ U (I) наблюдался в монофториде урана (UF) и монохлориде урана (UCl), см. Sykes, AG (1990). «Соединения тория и урана» . Успехи неорганической химии . 34 . Академическая пресса. С. 87–88. ISBN 978-0-12-023634-3. Проверено 22 марта 2015 года .
  124. ^ U (II) наблюдался в [K (2.2.2-Cryptand)] [(C 5 H 4 SiMe 3 ) 3 U], см. MacDonald, Matthew R .; Fieser, Megan E .; Бейтс, Джефферсон Э .; Циллер, Джозеф В .; Фурче, Филипп; Эванс, Уильям Дж. (2013). «Идентификация состояния окисления +2 для урана в кристаллическом молекулярном комплексе, [K (2.2.2-Cryptand)] [(C 5 H 4 SiMe 3 ) 3 U]». Варенье. Chem. Soc . 135 (36): 13310–13313. DOI : 10.1021 / ja406791t . PMID 23984753 . 
  125. ^ Наблюдались Np (II), (III) и (IV), см. Dutkiewicz, Michał S .; Апостолидис, Христос; Уолтер, Олаф; Арнольд, Полли Л. (2017). «Восстановительная химия циклопентадиенидных комплексов нептуния: от структуры к пониманию» . Chem. Sci . 8 (4): 2553–2561. DOI : 10.1039 / C7SC00034K . PMC 5431675 . PMID 28553487 .  
  126. ^ Pu (II) наблюдался в {Pu [C 5 H 3 (SiMe 3 ) 2 ] 3 } -; см. Windorff, Cory J .; Чен, Го П; Кросс, Джастин Н; Эванс, Уильям Дж .; Фурче, Филипп; Gaunt, Эндрю Дж .; Янике, Майкл Т .; Козимор, Стош А .; Скотт, Брайан Л. (2017). «Идентификация формального +2 состояния окисления плутония: синтез и характеристикаref name =« curium5 »{Pu II [C 5 H 3 (SiMe 3 ) 2 ] 3 } -». Варенье. Chem. Soc . 139 (11): 3970–3973. DOI : 10.1021 / jacs.7b00706 .PMID  28235179 .
  127. ^ Pu (VIII) наблюдался в PuO
    4
    ; см. Никонов М.В.; Киселев, Ю. М .; Тананаев И.Г .; Мясоедов Б.Ф. (март 2011 г.). «Летучесть плутония при озонировании щелочных растворов гидроксокомплексов Pu (VI)». Доклады химии . 437 (1): 69–71. DOI : 10.1134 / S0012500811030104 .См. Также Киселев Ю. М .; Никонов, М. В .; Долженко, В. Д .; Ермилов, А.Ю .; Тананаев, И.Г .; Мясоедов Б.Ф. (17 января 2014 г.). «О существовании и свойствах производных плутония (VIII)». Radiochimica Acta . 102 (3). DOI : 10,1515 / RACT-2014-2146 .
  128. ^ Am (VII) наблюдался в AmO5- ; см. Америциум , Das Periodensystem der Elemente für den Schulgebrauch (Периодическая таблица элементов для школ) chemie-master.de (на немецком языке), дата обращения 28 ноября 2010 г. и Greenwood, Norman N .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . п. 1265. ISBN 978-0-08-037941-8.
  129. ^ a b c Cm (V), Bk (V) и Cf (V) наблюдались в BkO 2 + , CfO 2 + , CmO 2 (NO 3 ) 2 - , BkO 2 (NO 3 ) 2 - и CfO 2 (NO 3 ) 2 - ; см. Дау, Фуонг Дием; Василиу, Моника; Петерсон, Кирк А; Диксон, Дэвид А; Гибсун, Джон К. (октябрь 2017 г.). «Замечательно высокая стабильность поздних катионов диоксида актинида: расширение химии до пятивалентного берклия и калифорния» . Химия - европейский журнал .23 (68): 17369–17378. DOI : 10.1002 / chem.201704193 . PMID  29024093 .
  130. ^ a b c Ковач, Аттила; Dau, Phuong D .; Марсало, Жоаким; Гибсон, Джон К. (2018). «Пятивалентный кюрий, берклий и калифорний в нитратных комплексах: расширение химии актинидов и состояния окисления». Неорг. Chem . Американское химическое общество. 57 (15): 9453–9467. DOI : 10.1021 / acs.inorgchem.8b01450 . PMID 30040397 . 
  131. ^ Cm (VI) наблюдался в триоксиде кюрия (CmO 3 ) и диоксидокурии (2+) ( CmO2 + ); см. Доманов В.П .; Лобанов, Ю. В. (октябрь 2011 г.). «Образование летучего триоксида кюрия (VI) CmO 3 ». Радиохимия . 53 (5): 453–6. DOI : 10.1134 / S1066362211050018 .
  132. Сообщалось, что ^ Cm (VIII) возможно встречается в тетроксиде кюрия (CmO 4 ); см. Доманов В.П. (январь 2013 г.). «Возможность образования октавалентного кюрия в газовой фазе в виде летучего тетраоксида CmO 4 ». Радиохимия . 55 (1): 46–51. DOI : 10.1134 / S1066362213010098 .Однако новые эксперименты, кажется, указывают на его отсутствие: Зайцевский, Андрей; Шварц, WH Eugen (апрель 2014 г.). «Структуры и стабильность изомеров AnO4, An = Pu, Am и Cm: исследование релятивистского функционала плотности». Физическая химия Химическая физика . 2014 (16): 8997–9001. Bibcode : 2014PCCP ... 16.8997Z . DOI : 10.1039 / c4cp00235k . PMID 24695756 . 
  133. ^ Петерсон, младший; Хобарт, DE (1984). «Химия берклия» . В Емелеусе, Гарри Юлиус (ред.). Успехи неорганической химии и радиохимии . 28 . Академическая пресса. С.  29–64 . DOI : 10.1016 / S0898-8838 (08) 60204-4 . ISBN 978-0-12-023628-2.
  134. Перейти ↑ Peterson 1984 , p. 55.
  135. ^ Салливан, Джим С .; Schmidt, KH; Морсс, Л. Р.; Пиппин, CG; Уильямс, К. (1988). «Исследования импульсного радиолиза берклия (III): получение и идентификация берклия (II) в водной перхлоратной среде». Неорганическая химия . 27 (4): 597. DOI : 10.1021 / ic00277a005 .
  136. ^ Es (IV) известен во фториде эйнштейния (IV) (EsF 4 ); см. Kleinschmidt, P (1994). «Термохимия актинидов». Журнал сплавов и соединений . 213–214: 169–172. DOI : 10.1016 / 0925-8388 (94) 90898-2 .
  137. ^ Db (V) наблюдался в пентахлориде дубния (DbCl 5 ); см. HW Gäggeler (2007). "Газовая фаза химии сверхтяжелых элементов" (PDF) . Институт Пауля Шеррера . С. 26–28. Архивировано из оригинального (PDF) 20 февраля 2012 года.
  138. ^ Sg (VI) наблюдался в гидроксиде оксида сиборгия (SgO 2 (OH) 2 ); см. Huebener, S .; Taut, S .; Vahle, A .; Dressler, R .; Eichler, B .; Gäggeler, HW; Jost, DT; Piguet, D .; и другие. (2001). «Физико-химическая характеристика сиборгия в виде оксида гидроксида» (PDF) . Радиохим. Acta . 89 (11–12_2001): 737–741. DOI : 10,1524 / ract.2001.89.11-12.737 . Архивировано из оригинального (PDF) 25 октября 2014 года.
  139. ^ Sg (0) наблюдался в гексакарбониле сиборгия (Sg (CO) 6 ); см. Even, J .; Якушев А .; Дуллманн, CE; Haba, H .; Asai, M .; Сато, ТЗ; Бренд, H .; Ди Нитто, А .; Eichler, R .; Fan, FL; Hartmann, W .; Хуанг, М .; Jager, E .; Kaji, D .; Kanaya, J .; Kaneya, Y .; Khuyagbaatar, J .; Киндлер, Б .; Кратц, СП; Krier, J .; Kudou, Y .; Kurz, N .; Lommel, B .; Мияшита, С .; Morimoto, K .; Morita, K .; Мураками, М .; Nagame, Y .; Nitsche, H .; и другие. (2014). «Синтез и обнаружение карбонильного комплекса сиборгия». Наука . 345 (6203): 1491–3. Bibcode : 2014Sci ... 345.1491E . DOI : 10.1126 / science.1255720 . PMID 25237098 .
  140. ^ Bh (VII) наблюдается в оксихлориде бора (BhO 3 Cl); см. «Газохимическое исследование бория (Bh, элемент 107)». Архивировано 28 февраля 2008 г. в Wayback Machine , Eichler et al., GSI Annual Report 2000 . Проверено 29 февраля 2008 г.
  141. ^ Hs (VIII) наблюдался в тетроксиде хассия (HsO 4 ); см. «Химия калия» (PDF) . Gesellschaft für Schwerionenforschung mbH . 2002 . Проверено 31 января 2007 .
  142. ^ Cn (II) наблюдался в селениде коперниция (CnSe); см. «Годовой отчет 2015: Лаборатория радиохимии и химии окружающей среды» (PDF) . Институт Пауля Шеррера. 2015. стр. 3.
  143. ^ Ленгмюр, Ирвинг (1919). «Расположение электронов в атомах и молекулах» . Варенье. Chem. Soc . 41 (6): 868–934. DOI : 10.1021 / ja02227a002 .
  144. ^ "Антуан Лоран Лавуазье Химическая революция - Ориентир - Американское химическое общество" . Американское химическое общество . Проверено 14 июля 2018 года .
  145. ^ "Лавуазье на элементах" . Chem125-oyc.webspace.yale.edu . Проверено 14 июля 2018 года .
  146. Wöhler, F. (1835). Grundriss der Chemie: Unorganische Chemie [ Основы химии: неорганическая химия ]. Берлин: Duncker und Humblot. п. 4.
  147. Перейти ↑ Jensen, WB (2007). «Происхождение концепции состояния окисления». J. Chem. Educ . 84 (9): 1418–1419. Bibcode : 2007JChEd..84.1418J . DOI : 10.1021 / ed084p1418 .
  148. Перейти ↑ Stock, A. (1919). "Einige Nomenklaturfragen der anorganischen Chemie" [Некоторые вопросы номенклатуры неорганической химии]. Энгью. Chem . 32 (98): 373–374. DOI : 10.1002 / ange.19190329802 .
  149. ^ а б Йориссен, WP; Bassett, H .; Damiens, A .; Fichter, F .; Реми, Х. (1941). «Правила наименования неорганических соединений». Варенье. Chem. Soc . 63 : 889–897. DOI : 10.1021 / ja01849a001 .
  150. ^ Латимер, WM (1938). Состояние окисления элементов и их потенциал в водных растворах (1-е изд.). Прентис-Холл.
  151. ^ Брей, WC; Филиал, ГЭК (1913). «Валентность и таутомерия» . Варенье. Chem. Soc . 35 (10): 1440–1447. DOI : 10.1021 / ja02199a003 .
  152. ^ Нойес, AA; Питцер, KS; Данн, CL (1935). «Аргентинские соли в растворе кислоты, I. Реакции окисления и восстановления». Варенье. Chem. Soc . 57 (7): 1221–1229. DOI : 10.1021 / ja01310a018 .
  153. ^ Нойес, AA; Питцер, KS; Данн, CL (1935). «Аргентинские соли в растворе кислоты, II. Степень окисления солей серебра». Варенье. Chem. Soc . 57 (7): 1229–1237. DOI : 10.1021 / ja01310a019 .
  154. ^ Fernelius, WC (1948). «Некоторые проблемы неорганической номенклатуры». Chem. Англ. Новости . 26 : 161–163. DOI : 10.1021 / СЕН-v026n003.p161 .
  155. ^ Fernelius, WC; Ларсен, EM; Marchi, LE; Роллинсон, CL (1948). «Номенклатура координационных соединений». Chem. Англ. Новости . 26 (8): 520–523. DOI : 10.1021 / СЕН-v026n008.p520 .
  156. ^ Полинг, Л. (1948). «Современная теория валентности». J. Chem. Soc . 1948 : 1461–1467. DOI : 10.1039 / JR9480001461 . PMID 18893624 . 
  157. Перейти ↑ Calvert, JG (1990). «Рекомендация IUPAC 1990 г.» . Pure Appl. Chem . 62 : 2204. DOI : 10.1351 / pac199062112167 .