Nox in komplexen Strukturen und Medium Nox. Berechnung der durchschnittlichen NOx

Nox (Oxidationszahl) ist die Ladung, die ein Element beim Herstellen einer ionischen Bindung erhält, oder der partielle Charakter, das es beim Herstellen einer kovalenten Bindung erhält.

Die Texte"Konzept der Oxidationszahl (NOx)“ und „Bestimmung der Oxidationszahl (Nox)“ zeigen, wie man die Nox einfacherer Stoffe berechnet. Es gibt jedoch Fälle komplexerer Strukturen, wie etwa organische Verbindungen, bei denen mehrere Atome desselben Elements auf unterschiedliche Weise miteinander oder mit anderen chemischen Elementen verknüpft sind.

Organische Verbindungen bestehen normalerweise aus Kohlenstoff und Wasserstoff, aber auch Sauerstoff und Stickstoff sind weit verbreitet. Da sie also mehrere Kohlenstoffatome in ihrer Struktur aufweisen, hat jedes von ihnen unterschiedliche Nox, abhängig von den Elementen, mit denen sie verbunden sind.

Sehen wir uns zum Beispiel an, wie man das Nox für jeden der Kohlenstoffe bestimmt, die in der Glukosestruktur unten vorhanden sind:

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

Lassen Sie uns zuerst die Kohlenstoffe nummerieren, um sie zu unterscheiden, beginnend mit dem Kohlenstoff am Ende, der eine Doppelbindung mit Sauerstoff eingeht, dh dem Kohlenstoff in der Carbonylgruppe:

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

Beachten Sie, dass Kohlenstoff 1 an einen Wasserstoff, einen Sauerstoff und einen anderen Kohlenstoff gebunden ist, wie unten gezeigt. Seine Bindung mit dem anderen Kohlenstoff stört jedoch nicht sein Nox, da beide die gleiche Elektronegativität haben.

Ö → Nox = -2
║
Dz C¹→ Nox = x
│
H → Nox = +1

Auf Abruf Ç und H, Kohlenstoff ist elektronegativer als H und erhält ein Elektron von ihm. Im Fall des Anrufs Ç und Ö, Sauerstoff ist am elektronegativsten und entfernt zwei Elektronen aus Kohlenstoff. Somit wird das Nox dieses Kohlenstoffs unter Berücksichtigung der Gesamtverluste und -gewinne von Elektronen angegeben, dh wenn es ein Elektron gewonnen und zwei verloren hat, ist sein Nox gleich +1.

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Schauen wir uns nun Kohlenstoff Nummer 2 an:

Oh → Nox = -1
│
dz C² C¹
│
H → Nox = +1

Dieser Kohlenstoff erhielt ein Elektron vom H und verlor ein Elektron an das Hydroxyl (OH); damit ist Ihr resultierendes Nox gleich Null.

Beachten Sie, dass die Kohlenstoffe 3, 4 und 5 genau die gleichen Bindungen eingehen wie Kohlenstoff 2; daher sind auch ihre Nox gleich Null. Es bleibt das Nox von Kohlenstoff 6 zu entdecken:

Oh → Nox = -1
│
Ç⁵ C⁶ H→ Nox = +1
│
H → Nox = +1

Da es von jedem H ein Elektron erhält, sind es daher zwei empfangene Elektronen; und es verliert ein Elektron an das OH, sein Nox ist gleich -1.

Wenn wir die berechnen wollen mittlerer Schadstoff Kohlenstoff in Glukose, fügen Sie einfach das gesamte Nox hinzu und teilen Sie es durch die Kohlenstoffmenge, wie unten gezeigt:

Sechs Kohlendioxid → C⁶ C⁵ C⁴ C³ C² C¹
-1 0 0 0 0 +1 

Mittlerer Nox→ (-1) + (0) + (+1) = Null
6

Aber was ist, wenn wir die Struktur der Verbindung nicht kennen, wie können wir dann Nox bestimmen?

In diesem Fall ist es nicht möglich, das Nox für jedes der Elemente zu bestimmen, aber es ist möglich, das durchschnittliche Nox aus der Summenformel zu bestimmen. Sehen Sie, wie dies mit der Summenformel von Glucose selbst (C₆H₁₂Ö₆):

Ç₆ H₁₂ Ö₆
6x + 12. (+1)+ 6. (-2) = 0
6x + 12 -12 = 0
6x = 12 - 12
x = 0

Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie

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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Nox in komplexen Strukturen und Medium Nox"; Brasilien Schule. Verfügbar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nox-estruturas-complexas-nox-medio.htm. Zugriff am 28. Juni 2021.