TA KIMIKA - esercizi risolti
Esercizi
Numeri di ossidazione
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Assegnare i n.o. a CoCl42-, NiBr42-, PtCl62-, [Cu(H2O)6]2+, [Cd(NH3)2]2+, [Cu(NH3)4(H2O)2]2+, [Cr(NH3)Cl]2+, [Fe(CN)6]4-, [Sn(OH)6]2-.

I complessi al liceo sono generalmente accennati per la formazione di qualche particolare composto nel contesto dell'equilibrio chimico oppure del tutto saltati. Per completezza si estende l'argomento dei numeri di ossidazione a questi particolari composti prendendo solo in considerazione gli ioni complessi (cationi e anioni). Chiaramente tali ioni possono dare vita a dei composti neutri come i sali complessi.

 +2  -1         +2  -1          +4  -1 
CoCl42-, NiBr42-, PtCl62-
Quando il complesso si presenta simile a un sale binario (ossia metallo con non-metallo), è evidente che il metallo è l'atomo meno elettronegativo. Dalla tavola periodica si ricava immediatamente la valenza del non-metallo e quindi in questo caso anche il relativo numero di ossidazione (per gli alogeni è ovviamente -1). Risolvendo l'equazione di primo grado che scaturisce dall'applicazione della regola generale per il calcolo del n.o., si ottiene il n.o. del metallo di transizione del complesso.
 
   +2   +1 -2               +2  -3+1
[Cu(H2O)6]2+, [Cd(NH3)2]2+,
   +2  -3 +1      +1 -2
[Cu(NH3)4(H2O)2]2+
Quando i ligandi sono delle molecole neutre, esse all'atto pratico non danno alcun contributo al n.o. del metallo di transizione del complesso, il che significa che operativamente si può trascurarle del tutto, cosicché il n.o. del metallo coincide con la carica portata dell'intero ione. Qualora si decidesse di utilizzare la formula generale per il calcolo del numero di ossidazione il risultato non cambierebbe e del resto in ciascuna molecola neutra liganda la somma dei numeri di ossidazione è nulla.
 
   +3  -3+1    -1
[Cr(NH3)Cl]2+
In presenza di ligandi misti, ossia ioni di vario tipo e molecole neutre, le molecole neutre non hanno alcun peso nel computo del n.o. del metallo di transizione e possono essere trascurate, cioè di fatto è come se non esistessero e nella formula generale vengono contati solo gli atomi dei ligandi dotati di carica. Nel caso specifico, visto che il Cl ha n.o. -1, si ha quindi per il cromo +2 = x +1(-1) => +3.
 
   +2  +2-3               +4  -2 +1
[Fe(CN)6]4-, [Sn(OH)6]2-
I gruppi ligandi dotati di carica non possono essere trascurati. Oltre all'inserimento nella formula generale dei n.o. di tutti gli atomi presenti, eventualmente determinando a parte quelli dei gruppi ligandi più impegnativi, si può utilizzare una tecnica più rapida se si conosce la carica del gruppo ligando o dei gruppi ligandi. Infatti nella formula può essere direttamente inserita al carica del gruppo ligando moltiplicata per la sua abbondanza. In questo modo il calcolo risulta più rapido. Nel caso concreto, il gruppo cianuro CN- ha una carica negativa, cosicché per ricavare il n.o. del Fe si può scrivere -4 = x + 6(-1) => x=+2. Similmente, poiché OH- ha una sola carica negativa, il n.o. dello stagno si ricava risolvendo l'equazione -2 = x + 6(-1) => x=+4.