En cobalto, ¿por qué el estado de oxidación +4 no es estable?

El cobalto es [math] \ mathrm {[Ar] 4s ^ 23d ^ 7} [/ math]. Ahora si es [math] \ mathrm {Co ^ {3 +}} [/ math], entonces los dos electrones 4s externos se han ido, y el estado de giro se ve como [math] \ mathrm {\ uparrow \ downarrow \ uparrow \ uparrow \ uparrow \ uparrow} [/ math]. Y si pierdo 4 electrones, entonces el estado de giro se ve como [math] \ mathrm {\ uparrow \ uparrow \ uparrow \ uparrow \ uparrow} [/ math]. Eso es más estable. Pero recuerde, dado que siempre tiene la misma cantidad de protones, las fuerzas de atracción electrostática se vuelven progresivamente más fuertes a medida que aumenta la valencia. Por lo tanto, 2+ es el estado de valencia más común, 3+ es más raro pero aún común, y 4+ también existe, pero solo en presencia de oxidantes extremadamente fuertes. Por ejemplo, [math] \ mathrm {Ba_2CoO_4} [/ math] tiene una estructura de espinela inversa donde el estado de oxidación del cobalto es 4.

Hay 2 razones

Aunque el Co alcanzará un estado medio lleno en + 4, aún cuando se va a formar Co4 + a partir de Co + 3, debido a la carga muy alta en Co + 3, los electrones están tan fuertemente tirados hacia el núcleo que se necesita una energía muy alta para extraiga un eletron de Co + 3, es por eso que la cuarta energía de ionización es mucho más alta que la tercera energía de ionización.

Además, en CFT, Co + 3 con configuración 3d6 tendrá 6 electrones colocados en el nivel t2g de baja energía que conduce a una alta ganancia en CFSE y la consecuente estabilidad de Co + 3. La oxidación conduce a una pérdida de este CFSE. 3, solo en el caso de que F- u óxido sea el contraanión, se obtiene una configuración de centrifugado alta (t2g4 eg2) que tiene un CFSE mucho más bajo que el estado de centrifugado bajo (t2g6). En este caso, oxidación de Co + 3 a +4 es fácil, y también se ve que Co + 4 surge en estos casos.

More Interesting

¿Qué es la química orgánica e inorgánica?

¿Alguien puede explicar en detalle por qué los lantánidos no tienen números de oxidación estables como 2, 4, 5, 6 o 7?

¿Cómo lograste estudiar las reacciones químicas inorgánicas mientras te preparabas para el JEE?

¿Cuál es el proceso de producción de pigmento inorgánico en polvo?

¿Qué significa que cuando la diferencia de energía entre los orbitales atómicos de dos átomos es bastante grande, los orbitales de un átomo contribuyen casi por completo a los orbitales de enlace, y los orbitales de los otros átomos contribuyen casi por completo a los orbitales de antienvejecimiento?

¿Qué sucede cuando tomas una solución ferrosa de sulfato de amonio?

¿Cómo debo estudiar y recordar las reacciones de la química inorgánica de la clase 12?

¿Cómo se fabrica el sulfato de amonio?

Cómo calcular el número de oxidación de carbonato

¿Para qué se usa la solución de cloruro de sodio?

¿Cómo se ve la densidad electrónica entre un enlace iónico?

Cómo prepararse para la química inorgánica para el NEET 2018

¿Por qué se forman enlaces iónicos en los estados de oxidación más bajos y enlaces covalentes en los estados de oxidación más altos?

¿Cómo aumenta la estabilidad térmica de los oxiácidos de halógeno con un aumento en el estado de oxidación del átomo de halógeno en el orden, HClO <HClO2 <HClO3 <HClO4, pero el poder oxidante disminuye en el mismo orden?

¿Por qué los elementos de bloque D tienen altos puntos de fusión y ebullición?