Nox ve složitých strukturách a střední Nox. Výpočet průměrného Nox

Nox (oxidační číslo) je náboj, který prvek získává při vytváření iontové vazby, nebo částečný charakter, který získává při vytváření kovalentní vazby.

Texty „Koncept oxidačního čísla (NOx)„A„ Stanovení oxidačního čísla (Nox) “ukazují, jak vypočítat Nox jednodušších látek. Existují však případy složitějších struktur, například organických sloučenin, které mají několik atomů stejného prvku navzájem spojených různými způsoby nebo s jinými chemickými prvky.

Organické sloučeniny jsou obvykle tvořeny uhlíkem a vodíkem, ale velmi časté jsou také kyslík a dusík. Jelikož tedy mají ve svých strukturách několik atomů uhlíku, každý z nich má jiný Nox v závislosti na prvcích, s nimiž jsou spojeny.

Podívejme se například, jak určit Nox pro každý z uhlíků přítomných ve struktuře glukózy níže:

OH OH OH H OH O 
│ │ │ │ │ ║
H─C─C─C─C─C─C
│ │ │ │ │ │
H H H H H H

Pojďme nejprve očíslovat atomy uhlíku, abychom je odlišili, počínaje uhlíkem na konci, který vytváří dvojnou vazbu s kyslíkem, tj. Uhlíkem v karbonylové skupině:

OH OH OH H OH O 
│ │ │ │ │ ║
H─C⁶ ─C⁵ ─C⁴ ─C³ ─C² ─C¹
│ │ │ │ │ │
H H H H H H

Povšimněte si, že uhlík 1 je vázán na vodík, kyslík a další uhlík, jak je znázorněno níže. Jeho vazba na druhý uhlík však neruší jeho Nox, protože oba mají stejnou elektronegativitu.

Ó → Nox = -2
║
C² ─C¹→ Nox = x
│
H → Nox = +1

Na zavolání C a H, uhlík je více elektronegativní než H a přijímá z něj elektron. V případě připojení C a Ó, kyslík je nejvíce elektronegativní a odstraňuje dva elektrony z uhlíku. Nox tohoto uhlíku bude tedy dán zvážením celkových ztrát a zisků elektronů, tj. Pokud získal jeden elektron a ztratil dva, pak se jeho Nox rovná +1.

Nyní se podívejme na uhlík číslo 2:

Ach → Nox = -1
│
C³ ─C² ─C¹
│
H → Nox = +1

Tento uhlík přijal elektron z H a ztratil elektron k hydroxylu (OH); s tím se váš výsledný Nox rovná nula.

Uvědomte si, že uhlíky 3, 4 a 5 vytvářejí přesně stejné vazby jako uhlík 2; takže jejich Nox se rovnají nule. Zbývá objevit Nox uhlíku 6:

Ach → Nox = -1
│
C⁵ ─C⁶ ─ H→ Nox = +1
│
H → Nox = +1

Protože přijímá jeden elektron z každého H, jsou to tedy dva přijaté elektrony; a ztrácí elektron na OH, jeho Nox se rovná -1.

Pokud chceme vypočítat střední nox uhlíku v glukóze, stačí přidat všechny Nox a vydělit množstvím uhlíku, jak je uvedeno níže:

Šest uhlíkových NOx → C⁶ ─C⁵ ─C⁴ ─C³ ─C² ─C¹
-1 0 0 0 0 +1 

Střední Nox → (-1) + (0) + (+1) = nula
6

Ale co když neznáme strukturu sloučeniny, jak postupujeme při určování Noxu?

V tomto případě není možné určit Nox pro každý z prvků, ale je možné určit průměrný Nox z molekulárního vzorce. Podívejte se, jak se to děje s molekulárním vzorcem samotné glukózy (C.₆H₁₂Ó₆):

C₆ H₁₂ Ó₆
6x + 12. (+1)+ 6. (-2) = 0
6x + 12-12 = 0
6x = 12 - 12
x = 0

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nox-estruturas-complexas-nox-medio.htm