¿El hierro en el compuesto del anillo marrón está en un estado de oxidación +1?

Question

En la prueba estándar del anillo marrón para el ion nitrato, el complejo del anillo marrón es: $$\ce{[Fe(H2O)5(NO)]^{2+}}$$

En este compuesto, el ligando nitrosilo está cargado positivamente, y el hierro se encuentra en un $+1$ estado de oxidación.

Ahora, el hierro tiene estados de oxidación estables +2 y +3. El nitrosilo, como ligando, viene en muchos sabores, de los cuales el nitrosilo cargado negativamente es uno.

No veo ninguna razón por la que el hierro no se oxide espontáneamente a +3 y reduzca el $\ce{NO}$ a 1 para ganar estabilidad. Pero de todas formas no sé cómo analizar esta situación. Creo que puede haber algún tipo de unión de fondo que aumente la estabilidad, pero no estoy seguro.

Entonces, ¿por qué el hierro está en +1 aquí cuando podemos tener una situación aparentemente estable con el hierro en +3?

Answer 1

Según Cinética, mecanismo y espectroscopia de la unión reversible de Óxido Nítrico al Hierro(II) Acuñado. Una reacción del libro de texto para estudiantes Revisited

La estructura correcta es $\ce{ [Fe^{III}(H_2O)_5(NO^{-})]^{2+} }$

Durante muchos años se pensó que el hierro se reducía a $\ce{Fe^{I}}$ y $\ce{NO}$ oxidado a $\ce{NO+}$ Sin embargo, el pensamiento actual es que el alto espín $\ce{Fe^{III}}$ ( $S=5/2$ ) se acopla antiferromagnéticamente con $\ce{NO-}$ ( $S=1$ ) para un giro observado de $S=3/2$ .

Answer 2

Su suposición básica es incorrecta: el hierro en $\ce{[Fe(H2O)5NO]^{2+}}$ es Fe(III) y el ligando es $\ce{NO-}$ .

Answer 3

El estado de oxidación del "Fe" en el complejo de anillo marrón depende del modo de unión del ligando NO al hierro (si es "doblado" o "lineal"). A menos que especifiquemos las frecuencias IR del ligando NO para los diferentes modos, no podemos decir el estado de oxidación del "Fe". Dependiendo de las frecuencias de estiramiento IR del ligando NO que se une al Hierro, puede ser NO+, NO- o simplemente NO.

Answer 4

En el complejo del anillo marrón, $\ce{[Fe(H2O)5(NO)]^{2+}}$ cinco moléculas de agua están presentes, son más difíciles de estabilizar el $+3$ estado de oxidación de $\ce{Fe}$ y por lo tanto aquí $\ce{NO}$ presente como $-1$ .
Si consideramos que $\ce{NO}$ es $+1$ entonces $\ce{Fe}$ es $+1$ que es muy inestable en la región del co-ligando como $\ce{H2O}$ .
es decir, en el complejo del anillo marrón el estado de oxidación del hierro es $+3$ .

Answer 5

Aquí el hierro se convierte en +1 debido a la presencia del ligando $\ce{NO}$ +1. El compuesto $\ce{[Fe(H2O)6]^{2+}}$ se forma cuando $\ce{FeSO4}$ se disuelve en agua durante la prueba del anillo marrón.

Ahora, cuando añadimos una solución acuosa de iones nitrato en $\ce{FeSO4}$ solución $\ce{Fe^{(II)}}$ se convierten en $\ce{Fe^{(III)}}$ y $\ce{NO3-}$ se convierten en $\ce{NO}$ .
Estos $\ce{NO}$ siendo un compuesto de electrones Impares puede utilizar tres de sus electrones entre los cuales dona dos electrones a $\ce{Fe^{(II)}}$ mientras que uno que comparte con los incompletos $\ce{d}$ orbital y desplazar un ligando de agua unido con valencia secundaria a $\ce{Fe}$ .

De esta manera $\ce{Fe^{(II)}}$ se convierte en $\ce{Fe^{(I)}}$ y no $\ce{Fe^{(III)}}$ En este sentido, obtenemos el color marrón en lugar del amarillo para $\ce{Fe^{(III)}}$ o verde para $\ce{Fe^{(II)}}$