混合價態化合物
![]() | 此條目需要精通或熟悉相關主題的編者參與及協助編輯。 (2010年11月13日) |
內層電子轉移內層電子轉移(IS ET)或鍵合電子轉移是一種氧化還原化學反應,通過氧化劑和還原劑反應物之間的共價鍵(強電子相互作用)進行。在內球電子轉移中,配體在電子轉移過程中橋接了兩個金屬氧化還原中心。大的配體抑制了內球反應,這阻止了關鍵的橋接中間體的形成。因此,IS ET在生物系統中很少見,在該生物系統中,氧化還原位點通常被龐大的蛋白質所屏蔽。內層ET通常用於描述涉及過渡金屬配合物的反應,本文的大部分內容都是從這種角度撰寫的。但是,氧化還原中心可以由有機基團而不是金屬中心組成。
橋聯配體實際上可以是任何可以傳輸電子的實體。通常,這種配體具有一個以上的孤電子對,因此它既可以用作還原劑又可以用作氧化劑的電子供體。常見的橋聯配體包括鹵化物和假鹵化物,例如氫氧化物和硫氰酸鹽。還已知更複雜的橋聯配體,包括草酸酯,丙二酸酯和吡嗪。在進行ET之前,必須形成橋接的複合體,並且這種過程通常是高度可逆的。一旦建立,電子轉移就會通過電橋發生。在某些情況下,穩定的橋接結構可能以基態存在。在其他情況下,橋接結構可以是過渡形成的中間體,或者在反應過程中作為過渡態。
與內層電子轉移相對應的是外層電子轉移。在任何過渡金屬氧化還原工藝中,除非滿足內層的條件,否則該機理可以假定為外層。由於所涉及的金屬中心之間的相互作用程度較大,因此,內層電子傳遞通常在焓上比外層電子傳遞更有利,但是,內層電子傳遞通常在熵上較差,因為相比於外層電子轉移,內層電子轉移所涉及的兩個位點必須通過橋聯變得更有序。
混合價態化合物舉例
化合物名稱 | 化學式 | 變價元素 | 變價的具體情況 | 製備 |
---|---|---|---|---|
一氧化二碳 | C2O | C | 1個+2價,1個0價 | |
二氧化三碳 | C3O2 | C | 2個+2價,1個0價 | |
過氧化鉻 | CrO5 | O | 1個-2價,4個-1價 | |
四氧化鐵 | FeO4 | O | 2個-2價,2個-1價 | |
過氧化鈾 | UO4 | O | 2個-2價,2個-1價 | |
三氧化二氯 | Cl2O3 | Cl | 1個+2價,1個+4價 | |
六氧化二氯 | Cl2O6 | Cl | 1個+5價,1個+7價 | |
五氧化三鈦 | Ti3O5 | Ti | 2個+3價,1個+4價 | |
四氧化三錳 | Mn3O4 | Mn | 2個+3價,1個+2價 | |
四氧化三鐵 | Fe3O4 | Fe | 2個+3價,1個+2價 | 鐵在氧氣中燃燒、鐵和水蒸氣加熱反應 |
四氧化三鈷 | Co3O4 | Co | 2個+3價,1個+2價 | 氧化亞鈷在空氣中加熱 |
十一氧化六鐠 | Pr6O11 | Pr | 2個+3價,4個+4價 | |
七氧化四鋱 | Tb4O7 | Tb | 2個+3價,2個+4價 | |
四氧化三鉛 | Pb3O4 | Pb | 2個+2價,1個+4價 | 一氧化鉛在空氣中加熱 |
八氧化三鈾 | U3O8 | U | 2個+5價,1個+6價 | |
八氧化三鎿 | Np3O8 | Np | 2個+5價,1個+6價[1] | Np(IV)或Np(V)的氫氧化物在空氣或二氧化氮中加熱至300-400℃得到 |
一氧化銀 | AgO/Ag4O4 | Ag | 1個+1價,1個+3價[2] | 用臭氧氧化金屬銀製得 |
一氟化二銀 | Ag2F | Ag | 1個0價,1個+1價 | 金屬銀與氟化銀反應 |
硫代硫酸鈉 | Na2S2O3 | S | 1個+6價,1個-2價 | |
過一硫酸 | H2SO5 | O | 3個-2價,2個-1價 | |
過二硫酸 | H2S2O8 | O | 6個-2價,2個-1價 | |
硝酸銨 | NH4NO3 | N | 銨根中的N為-3價,硝酸根中的N為+5價 | 氨水和硝酸反應 |
九氧化四碘 | I4O9/I(IO3)3 | I | 1個+3價,3個+5價 |
由於混合價態的化合物有某種元素價態有多個,因此它們可以拆成兩個或兩個以上單價態的化合物,並用「·」號連接。如Fe3O4可以寫成FeO·Fe2O3,Pb3O4可以寫成2PbO·PbO2。它們也能用氧化態來表示,如Co3O4可以寫成 CoIICoIII2O4。
混合價態化合物的顏色
混合價態化合物通常有較深的顏色,如AuIAuIIICl4為深黑色、普魯士藍為深藍色等。[3]
參考資料
- ^ 張青蓮等.無機化學叢書.第十卷 錒系 錒系後元素. 8.3.3 鎿的氧化物. P162
- ^ Greenwood, N. N.; Earnshaw, A. Chemistry of the Elements 2nd. Oxford:Butterworth-Heinemann. 1997. ISBN 0-7506-3365-4. p. 1181.
- ^ 無機物的顏色與混合氧化態[J]. 徐淑芝. 《佳木斯教育學院學報》. 2000年第1期. P54-55