Номер 1261, страница 194 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1261. Могут ли металлы иметь отрицательные степени окисления? Кратко поясните почему.

Да, металлы могут иметь отрицательные степени окисления, хотя это и является исключением из общего правила.

Кратко поясните почему.

Обычно металлы характеризуются низкой электроотрицательностью, то есть низкой способностью атома в соединении притягивать к себе электроны. Поэтому в большинстве соединений (например, с неметаллами) металлы отдают свои валентные электроны, приобретая положительную степень окисления.

Однако, отрицательная степень окисления для металла возможна в тех случаях, когда он образует химическую связь с элементом, который является еще менее электроотрицательным (то есть, более электроположительным). В такой ситуации атом рассматриваемого металла будет выступать в роли более электроотрицательного партнера по связи и формально принимать электроны, приобретая отрицательную степень окисления.

Примерами таких соединений являются:

• Алкалиды — соединения, в которых анионом является атом щелочного металла, например, содид-ион $Na^{-}$. Такие ионы удается стабилизировать в комплексах с большими органическими молекулами (например, криптандами). В соединении $[Na(\text{crypt-222})]^{+}Na^{-}$ натрий существует как в степени окисления $+1$, так и $-1$.
• Карбонильные комплексы металлов. В некоторых комплексных анионах, образованных переходными металлами и оксидом углерода($II$), металл может иметь отрицательную степень окисления. Например, в ионе тетракарбонилферрате $[Fe(CO)_4]^{2-}$ степень окисления железа равна $-2$. В тетракарбонилкобальтате натрия $Na[Co(CO)_4]$ степень окисления кобальта равна $-1$.
• Фазы Цинтля — интерметаллические соединения между очень активными металлами (щелочными, щелочноземельными) и другими, менее электроположительными металлами или полуметаллами (например, $Ge, Sn, Pb, Sb, Bi$). Например, в соединении $K_4Pb_9$ свинец входит в состав полианиона $[Pb_9]^{4-}$ и имеет формально отрицательную степень окисления.

Таким образом, хотя для металлов характерны положительные степени окисления, в особых химических условиях они способны принимать электроны и проявлять отрицательные степени окисления.

Ответ: Да, могут. Это происходит в соединениях, где атом металла связан с атомом другого, еще более электроположительного (менее электроотрицательного) металла, или в специфических комплексных соединениях, где лиганды стабилизируют низкие степени окисления центрального атома металла.