混合价态化合物

(重定向自內層電子轉移

内层电子转移内层电子转移(IS ET)或键合电子转移是一种氧化还原化学反应,通过氧化剂和还原剂反应物之间的共价键(强电子相互作用)进行。在内球电子转移中,配体在电子转移过程中桥接了两个金属氧化还原中心。大的配体抑制了内球反应,这阻止了关键的桥接中间体的形成。因此,IS ET在生物系统中很少见,在该生物系统中,氧化还原位点通常被庞大的蛋白质所屏蔽。内层ET通常用于描述涉及过渡金属配合物的反应,本文的大部分内容都是从这种角度撰写的。但是,氧化还原中心可以由有机基团而不是金属中心组成。

桥联配体实际上可以是任何可以传输电子的实体。通常,这种配体具有一个以上的孤电子对,因此它既可以用作还原剂又可以用作氧化剂的电子供体。常见的桥联配体包括卤化物和假卤化物,例如氢氧化物和硫氰酸盐。还已知更复杂的桥联配体,包括草酸酯,丙二酸酯和吡嗪。在进行ET之前,必须形成桥接的复合体,并且这种过程通常是高度可逆的。一旦建立,电子转移就会通过电桥发生。在某些情况下,稳定的桥接结构可能以基态存在。在其他情况下,桥接结构可以是过渡形成的中间体,或者在反应过程中作为过渡态。

与内层电子转移相对应的是外层电子转移。在任何过渡金属氧化还原工艺中,除非满足内层的条件,否则该机理可以假定为外层。由于所涉及的金属中心之间的相互作用程度较大,因此,内层电子传递通常在焓上比外层电子传递更有利,但是,内层电子传递通常在熵上较差,因为相比于外层电子转移,内层电子转移所涉及的两个位点必须通过桥联变得更有序。

混合价态化合物举例编辑

常见的混合价态化合物
化合物名称 化学式 变价元素 变价的具体情况 制备
一氧化二碳 C2O C 1个+2价,1个0价
二氧化三碳 C3O2 C 2个+2价,1个0价
过氧化铬 CrO5 O 1个-2价,4个-1价
四氧化铁 FeO4 O 2个-2价,2个-1价
过氧化铀 UO4 O 2个-2价,2个-1价
三氧化二氯 Cl2O3 Cl 1个+2价,1个+4价 两个氯原子单键连接
六氧化二氯 Cl2O6 Cl 1个+5价,1个+7价
五氧化三钛 Ti3O5 Ti 2个+3价,1个+4价
四氧化三锰 Mn3O4 Mn 2个+3价,1个+2价
四氧化三铁 Fe3O4 Fe 2个+3价,1个+2价 氧气中燃烧、铁和水蒸气加热反应
四氧化三钴 Co3O4 Co 2个+3价,1个+2价 氧化亚钴在空气中加热
十一氧化六镨 Pr6O11 Pr 2个+3价,4个+4价
七氧化四铽 Tb4O7 Tb 2个+3价,2个+4价
四氧化三铅 Pb3O4 Pb 2个+2价,1个+4价 一氧化铅在空气中加热
八氧化三铀 U3O8 U 2个+5价,1个+6价
八氧化三镎 Np3O8 Np 2个+5价,1个+6价[1] Np(IV)或Np(V)的氢氧化物在空气或二氧化氮中加热至300-400℃得到
一氧化银 AgO/Ag4O4 Ag 1个+1价,1个+3价[2] 臭氧氧化金属制得
一氟化二银 Ag2F Ag 1个0价,1个+1价 金属银与氟化银反应
硫代硫酸钠 Na2S2O3 S 1个+6价,1个-2价
过一硫酸 H2SO5 O 3个-2价,2个-1价
过二硫酸 H2S2O8 O 6个-2价,2个-1价
硝酸铵 NH4NO3 N 铵根中的N为-3价,硝酸根中的N为+5价 氨水硝酸反应
九氧化四碘 I4O9/I(IO3)3 I 1个+3价,3个+5价

由于混合价态的化合物有某种元素价态有多个,因此它们可以拆成两个或两个以上单价态的化合物,并用“·”号连接。如Fe3O4可以写成FeO·Fe2O3,Pb3O4可以写成2PbO·PbO2。它们也能用氧化态来表示,如Co3O4可以写成 CoIICoIII2O4

混合价态化合物的颜色编辑

混合价态化合物通常有较深的颜色,如AuIAuIIICl4为深黑色、普鲁士蓝为深蓝色等。[3]

参考资料编辑

  1. ^ 张青莲等.无机化学丛书.第十卷 锕系 锕系后元素. 8.3.3 镎的氧化物. P162
  2. ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4.  p. 1181.
  3. ^ 无机物的颜色与混合氧化态[J]. 徐淑芝. 《佳木斯教育学院学报》. 2000年第1期. P54-55