高中化学竞赛超难题目

Question

在腌肉时，加入亚硝酸钠，能产生NO，NO与由蛋白质中解离出来的硫和铁结合，生成[Fe4S3(NO)7]，后者有抑菌，防腐作用。X-射线结构分析表明该离子的结构如下图所示：
(1) 请把图上的所有铁原子涂黑，并从上至下用Fe(A)、Fe(B)、Fe(C)、Fe(D)标记。
(2) 已知铁的平均氧化数为-0.5，试确定每个Fe的氧化数。
[Fe4S3(NO)7]带一个单位负电荷。
请详细说明铁的氧化数如何计算？不要直接给出答案。

Answer 1

由于Fe(B)、Fe(C)、Fe(D)的周围环境相同，它们的氧化数理应相同，而Fe(A)有另外的氧化数，氧化数可能值为：Fe(A)＝-2，Fe(B)=Fe(C)=Fe(D)=0，或者Fe(A)＝+1，Fe(B)=Fe(C)=Fe(D)= -1。当第二组氧化数代入后，Fe(B)、Fe(C)、Fe(D)周围的电荷为零，只有Fe(A)周围电荷为离子团电荷-1，所以更为合理。

Answer 2

第一楼猜想正确 但是最好先把S化合价算出来

NO是配位上去的分子，与Fe成配位键，不用考虑Fe的化合价的变化

对于S，每个S有3个键，其中包含了一个或2个配位键

所以需要代入尝试

由于Fe(B)、Fe(C)、Fe(D)的周围环境相同，它们的氧化数理应相同，而Fe(A)有另外的氧化数，氧化数可能值为：Fe(A)＝-2，Fe(B)=Fe(C)=Fe(D)=0，或者Fe(A)＝+1，Fe(B)=Fe(C)=Fe(D)= -1。当第二组氧化数代入后，Fe(B)、Fe(C)、Fe(D)周围的电荷为零，只有Fe(A)周围电荷为离子团电荷-1，所以更为合理。对于Fe(0)而言，若采取sp3杂化来接受配位原子的孤电子对，则价电子排布应从3d64s2重排成3d84s0。对于+1氧化态的Fe(A)，为3d7；对于Fe(B)、Fe(C)、Fe(D)而言，由于是-1氧化态，应为3d9。

Answer 3

图同上 但我感觉最上面的铁5- 下面三个1+
我是把NO看成整体与铁形成共价键 所以NO整体带一个单位负电荷
每个硫分别与旁边的2个铁形成1个配位键1个共价键 与上面的铁形成1个共价键 2个共价键的电子偏向硫 配位键的电子偏向铁 所以硫是0价 下面3个铁是1+ 上面的铁形成4个共价键加上原子团的一个单位负电荷 是5-
这是我个人观点 错了不要怪我