金属の最低酸化数

質問

参考書に「金属は電子を受け取らないから最低酸化数は0」と書いてあったのですがどうして電子を受け取らないのですか？

スズとかだったら電子4個受け取って安定になると思うのですが…

回答No.2

coirn · ベストアンサー

いいえ、金属が電子を受け取り、負の酸化数をとることはあります。

代表的なものは、低酸化数の金属を安定化できるカルボニル錯体です。
例えば、テトラカルボニル鉄(-II)酸塩では、鉄の酸化数は-2です。
ヘキサカルボニルバナジウム(-I)アニオンでは、バナジウムの酸化数は-1です。

また、特殊な条件下で存在する「アルカリ化物イオン」も-1の酸化数をとります。
セシウム化物イオン Cs- や、カリウム化物イオン K- といったものです。

ただ、高校の範囲ではこのような化合物が登場することはないでしょうから、
「最低酸化数は0」と覚えておいても問題はないでしょう。

お礼

丁寧な回答ありがとうございます。非常に助かりました。

またいろいろ質問すると思うので今後ともよろしくお願いします。

回答No.3

htms42

普通は＃１のような理解で充分だと思います。

>あと金属に電子を無理矢理押し込んだとしたらどうなるんでしょうか？

「無理やり電子を押し込む」ということができるためには陽性のものすごく強い元素が必要です。
それもやはり金属です。金属は陽性元素ですがその陽性の強さに幅があります。
陽性の強い金属と陽性ではあるがそれほど強いというほどでもない金属の組み合わせであれば弱い方が負の酸化数を持つということが起こるでしょう。

金属ではないですが水素の場合は教科書にも出てくることがあります。
普通、Ｈは陽性元素の代表として出てきます。化合物の中では＋１です。
でももっと陽性の強い元素と組み合わせになると－１になります。ＮａＨ，ＣａＨ２などが例として出てきます。水素化物イオンＨ^-になっています。電子配置で考えるとＨｅと同じになっていますから条件さえ整えば安定に存在できるイオンであるだろうという予想は成り立ちます。
でも水に出会えば水素を出して分解します。ＮａＨ＋Ｈ２Ｏ⇒ＮａＯＨ＋Ｈ２
だから高校では相手によってはＨ^-というイオンになることもありますよという例として出てくるだけで反応が出てくることはありません。大学に行っても有機化学の分野に行かなければ出会うことはほとんどないでしょう。

＃２に出てきているＮａ２[Ｆｅ(ＣＯ)４]という化合物で酸化数が－２になっているのは上で考えたＮａＨでＨの酸化数が－１になっているというのと同じです。Ｎａという金属元素の陽性が強いからです。
ＣＯがくっついているというのが原因ではありません。ＣＯはそういうイオンが安定に存在するのを助けているのです。これは特殊な化合物の例です。有機金属化合物として分類されています。

その元になっているＦｅ(ＣＯ)5も特殊です。こういう形の錯体は高校では出てきていません。
でもＮｉ(ＣＯ)4　は１８９０年に見つかったというのですから歴史は古いです。
金属のＮｉが気体の一酸化炭素によって溶けていくというのですから不思議な気持ちになる反応です。
Ｎｉを含む合金からＮｉを取り出すことができると書いてある本もありますから有機化学の分野に限定されている反応ではありません。（ＣＯが錯体を作る配位子になるということも高等学校では出てこないのですからその錯体も出てきません。有機金属化合物とウェルナー錯体とは区別して扱われているようです。普通出てくるのはウェルナー錯体だけです。）

この物質は１９７０年にはじめて合成されたというのですから新しい物質です。
Ｆｅ(ＣＯ)5＋２Ｎａ⇒Ｎａ２[Ｆｅ(ＣＯ)4]＋ＣＯ

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%86%E3%83%88%E3%83%A9%E3%82%AB%E3%83%AB%E3%83%9C%E3%83%8B%E3%83%AB%E9%89%84(-II)%E9%85%B8%E3%83%8A%E3%83%88%E3%83%AA%E3%82%A6%E3%83%A0

お礼

丁寧な回答ありがとうございます。非常に役立ちました。

これからもいろいろと質問すると思うのでよろしくお願いします。

回答No.1

Saturn5

金属とは言い換えると陽イオンになりやすい原子です。
単体では、金属の価電子が自由電子となり金属結合をしています。

したがって、単体から考えるとかならず陽イオン（酸化数は＋）になり、
単体の酸化数である０が最低の値となります。

Ｓｎは０、＋２、＋４の３種類の酸化数をとります。
通常の条件ではＳｎ４＋が最も安定です。
ＳｎＣｌ２がニトロベンゼンの還元に使われるのはこのためです。

補足

回答ありがとうございます。

つまり金属の定義として酸化数が負にならないということなんですか？

あと金属に電子を無理矢理押し込んだとしたらどうなるんでしょうか？

たびたび質問すいませんがよろしくお願いします。