Nox in strutture complesse e Nox medio. Calcolo del Nox medio

Nox (numero di ossidazione) è la carica che un elemento acquisisce quando crea un legame ionico, o il carattere parziale che acquisisce quando crea un legame covalente.

I testi"Concetto di numero di ossidazione (NOx)” e “Determinazione del numero di ossidazione (Nox)” mostrano come calcolare il Nox di sostanze più semplici. Esistono però casi di strutture più complesse, come i composti organici, che hanno più atomi di uno stesso elemento legati in modo diverso tra loro o con altri elementi chimici.

I composti organici sono generalmente costituiti da carbonio e idrogeno, ma anche ossigeno e azoto sono molto comuni. Quindi, poiché hanno diversi atomi di carbonio nelle loro strutture, ognuno di loro ha Nox diversi, a seconda degli elementi con cui sono collegati.

Vediamo ad esempio come determinare il Nox per ciascuno dei carboni presenti nella struttura del glucosio di seguito:

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

Numeriamo prima i carboni per differenziarli, partendo dal carbonio alla fine che sta facendo un doppio legame con l'ossigeno, cioè il carbonio nel gruppo carbonilico:

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

Nota che il carbonio 1 è legato a un idrogeno, un ossigeno e un altro carbonio, come mostrato di seguito. Tuttavia, il suo legame con l'altro carbonio non interferisce con il suo Nox, poiché entrambi hanno la stessa elettronegatività.

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

In chiamata Ç e H, il carbonio è più elettronegativo di H, ricevendo un elettrone da esso. Nel caso della chiamata Ç e oh, l'ossigeno è il più elettronegativo, rimuovendo due elettroni dal carbonio. Quindi, il Nox di questo carbonio sarà dato considerando le perdite e i guadagni totali di elettroni, cioè, se ha guadagnato un elettrone e ne ha persi due, allora il suo Nox è uguale a +1.

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Ora diamo un'occhiata al carbonio numero 2:

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

Questo carbonio ha ricevuto un elettrone dall'H e ha perso un elettrone dall'idrossile (OH); con questo, il tuo Nox risultante è uguale a zero.

Nota che i carboni 3, 4 e 5 formano esattamente gli stessi legami del carbonio 2; quindi anche i loro Nox sono uguali a zero. Resta da scoprire il Nox del carbonio 6:

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

Poiché riceve un elettrone da ciascun H, sono quindi due elettroni ricevuti; e perde un elettrone all'OH, il suo Nox è uguale a -1.

Se vogliamo calcolare il nox medio di carbonio in glucosio, basta aggiungere tutto il Nox e dividere per la quantità di carbonio, come mostrato di seguito:

Sei emissioni di carbonio → C⁶ C⁵ C⁴ C³ C² C¹
-1 0 0 0 0 +1 

Nox medio→ (-1) + (0) + (+1) = zero
6

Ma cosa succede se non conosciamo la struttura del composto, come facciamo a determinare il Nox?

In questo caso, non è possibile determinare il Nox per ciascuno degli elementi, ma è possibile determinare il Nox medio dalla formula molecolare. Guarda come questo viene fatto con la formula molecolare del glucosio stesso (C₆H₁₂oh₆):

Ç₆ H₁₂ oh₆
6x + 12. (+1)+ 6. (-2) = 0
6x + 12 -12 = 0
6x = 12 - 12
x = 0

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Nox in Strutture Complesse e Nox Medio"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nox-estruturas-complexas-nox-medio.htm. Consultato il 28 giugno 2021.