Какая низшая степень окисления металлов и почему?

Для большинства металлов низшая степень окисления равна 0. Однако в определенных условиях металлы могут проявлять и отрицательные степени окисления. Ниже приведен подробный разбор причин и примеров. 1. Типичная низшая степень окисления: 0 В классической химии считается, что для металлов характерна низшая степень окисления 0. Это состояние соответствует металлу в виде простого вещества (компактный металл или пар).

• Причина: Металлы обладают низкой электроотрицательностью и небольшим числом электронов на внешнем уровне. Им энергетически выгоднее отдавать электроны, чем принимать их.
• Энергетический аспект: Притяжение валентных электронов к ядру у металлов относительно слабое, поэтому создание избыточного отрицательного заряда требует преодоления значительных сил межэлектронного отталкивания.

2. Отрицательные степени окисления Несмотря на общее правило, металлы могут принимать электроны и переходить в отрицательные степени окисления (например, $-1,-2$). Это происходит в специфических соединениях. Алкалиды и электриды Щелочные металлы (группа IA) в растворах некоторых органических растворителей (краун-эфиров) могут образовывать соли, где анионом является сам металл.

• Пример: В соединении $\left[Na\right(18-crown-6){]}^{+}N{a}^{-}$ натрий находится в степени окисления $-1$. Такие ионы называются натридами, калидами и т.д.

Карбонилы металлов В комплексных соединениях с монооксидом углерода ( $CO$) переходные металлы часто проявляют отрицательные степени окисления.

• Пример: В тетракарбонилкобальтате водорода $H\left[Co\right(CO{)}_4]$ кобальт имеет степень окисления $-1$, а в карбониле железа $\left[Fe\right(CO{)}_4{]}^{2-}$ железо находится в степени окисления $-2$. Причина: Молекулы $CO$ являются сильными $\pi$-акцепторными лигандами. Они способны "принимать" на себя электронную плотность с металла, стабилизируя его отрицательный заряд.

Интерметаллиды и фазы Цинтля В сплавах металлов с активными элементами (например, $M{g}_{2}Sn$ или $L{i}_{3}Sb$) более электроотрицательный металл может формально рассматриваться как имеющий отрицательную степень окисления. Резюме

1. В школьной и общей химии: Низшая степень окисления металлов — 0.
2. В химии комплексных соединений: Металлы могут достигать степеней окисления $-1,-2,-3$ и даже ниже (например, для рения или иридия в редких кластерах).

Почему это возможно? Это становится возможным благодаря стабилизации лигандами, которые эффективно распределяют избыточный отрицательный заряд, или в средах, где металл вынужден выступать в роли окислителя по отношению к еще более активному донору электронов. Я могу составить для вас таблицу наиболее распространенных степеней окисления для всех переходных металлов четвертого периода. Хотите, чтобы я это сделал?