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Home Chimica

Elementi del gruppo IVA: numero di ossidazione

di Chimicamo
3 Luglio 2021
in Chimica, Chimica Generale
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Numeri di ossidazione degli elementi del gruppo IVA- chimicamo

Numeri di ossidazione degli elementi del gruppo IVA- chimicamo

Gli elementi del gruppo IVA o gruppo 14 sono Carbonio, Silicio, Germanio, Stagno e Piombo.

Sommario nascondi
1 Proprietà periodiche
2 Carbonio
3 Stagno
4 Piombo

Proprietà periodiche

Scendendo dall’alto verso il basso lungo il gruppo tali elementi mostrano maggiore tendenza rispetto ai primi a formare composti in cui presentano numero di ossidazione +2.

In particolare i composti dello stagno e del piombo mostrano spesso il numero di ossidazione +2 come nel cloruro di stagno (II) SnCl2, nell’ossido di piombo (II) PbO e in numerosissimi altri composti. Si tenga, tuttavia presente che il numero di ossidazione prevalente nei composti dello stagno è +4 mentre nel piombo, ultimo elemento del gruppo è +2.

Il numero di ossidazione caratteristico degli elementi del gruppo IVA è +4 come, ad esempio in CCl4,SiCl4 e SnO2.
Si tenga presente, tuttavia che il carbonio, nel composti organici può presentare numeri di ossidazione sia positivi che negativi come, ad esempio, nel metano CH4 in cui ha numero di ossidazione -4.

Carbonio

Fra i composti inorganici l’unico esempio in cui il carbonio ha numero di ossidazione +2 è il monossido di carbonio CO che è un energico riducente in quanto viene facilmente ossidato a biossido di carbonio CO2 in cui il carbonio ha numero di ossidazione +4 termodinamicamente più stabile. Ad esempio il monossido di carbonio riduce molti ossidi metallici in molte reazioni a livello industriale come:

Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2

che consente l’isolamento del ferro.

Stagno

Lo stagno forma composti sia in cui è presente come stagno (II) che come stagno (IV); quest’ultimo numero di ossidazione è il più stabile tra i due e ciò implica che  i composti contenti stagno (II) possono essere ossidati spontaneamente a composti contenenti stagno (IV). Per esempio una soluzione contenente ioni Sn2+ riduce una soluzione contenente iodio a ioduro ossidandosi a Sn4+:

  Bromatometria

Sn2+ + I2 → Sn4+ + 2 I–

Analogamente lo stagno (II) riduce il ferro (III) a ferro (II): in tale reazione ioni Sn2+ sono ossidati a Sn4+ :

Sn2+ + 2 Fe3+ → Sn4+ + 2 Fe2+

Lo ione Sn2+ viene ossidato dal permanganato di potassio
in ambiente acido a Sn4+ e tale reazione può anche essere usata nell’ambito delle titolazioni permanganometriche per la determinazione della concentrazione di Sn2+

5 Sn2+ + 2 MnO4– + 16 H+ → 5 Sn4+ + 2 Mn2+ + 8 H2O

Piombo

Per il piombo la situazione è diversa infatti per tale metallo il numero di ossidazione più stabile è +2 e quindi si ha una forte tendenza da parte dei composti in cui il piombo ha numero di ossidazione +4 a dare composti in cui il piombo ha numero di ossidazione +2. Ad esempio il cloruro di piombo (IV) si decompone a temperatura ambiente per dare cloruro di piombo (II) e cloro gassoso secondo la reazione:

PbCl4 → PbCl2 + Cl2

e l’ossido di piombo (IV) si decompone per dare ossido di piombo (II) e ossigeno:

2 PbO2 → 2 PbO + O2

L’ossido di piombo (IV) reagisce con l’acido cloridrico concentrato per dare cloruro di piombo (II) e cloro gassoso secondo la reazione:

PbO2 + 4 HCl → PbCl2 + Cl2 + 2 H2O

Tags: germaniomonossido di carboniopiomboreazioni di decomposizioneriducentisiliciostagnotitolazioni permanganometriche

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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