복잡한 구조의 Nox 및 중간 Nox. 평균 Nox 계산

Nox (산화 번호)는 이온 결합을 만들 때 원소가 획득하는 전하 또는 공유 결합을 만들 때 획득하는 부분적 특성입니다.

텍스트 "산화수 (NOx)의 개념”및“산화수 (Nox) 결정”에서는 단순한 물질의 Nox를 계산하는 방법을 보여줍니다. 그러나 동일한 원소의 여러 원자가 서로 다른 방식으로 또는 다른 화학 원소와 연결된 유기 화합물과 같은 더 복잡한 구조의 경우가 있습니다.

유기 화합물은 일반적으로 탄소와 수소로 구성되지만 산소와 질소도 매우 일반적입니다. 따라서 구조에 여러 개의 탄소 원자가 있기 때문에 연결되는 요소에 따라 각각 다른 Nox를 가지고 있습니다.

예를 들어 아래의 포도당 구조에 존재하는 각 탄소에 대한 Nox를 결정하는 방법을 살펴 보겠습니다.

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

먼저 탄소를 구별하기 위해 탄소에 번호를 매기고, 산소와 이중 결합을 만드는 끝의 탄소, 즉 카르 보닐 그룹의 탄소부터 시작해 보겠습니다.

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

아래 그림과 같이 탄소 1은 수소, 산소 및 다른 탄소에 결합되어 있습니다. 그러나 다른 탄소와의 결합은 둘 다 동일한 전기 음성도를 갖기 때문에 Nox를 방해하지 않습니다.

영형 → 녹스 = -2
║
씨² ─C¹→ 녹스 = x
│
H → 녹스 = +1

통화 씨 과 H, 탄소는 H보다 전기 음성이 더 많아서 전자를받습니다. 전화의 경우 씨 과 영형, 산소는 탄소에서 두 개의 전자를 제거하는 가장 전기 음성입니다. 따라서이 탄소의 Nox는 전자의 총 손실과 이득을 고려하여 주어집니다. 즉, 전자가 1 개를 얻고 2 개를 잃으면 Nox는 다음과 같습니다. +1.

이제 탄소수 2를 보겠습니다.

오 → 녹스 = -1
│
씨³ ─C² ─C¹
│
H → 녹스 = +1

이 탄소는 H로부터 전자를 받고 하이드 록실 (OH)로 전자를 잃었습니다. 그 결과 Nox는 다음과 같습니다. 제로.

탄소 3, 4, 5는 탄소 2와 똑같은 결합을 만듭니다. 그래서 그들의 Nox도 0과 같습니다. 탄소 6의 녹스를 발견하는 것은 남아 있습니다.

오 → 녹스 = -1
│
씨⁵ ─C⁶ ─ H→ 녹스 = +1
│
H → 녹스 = +1

그것은 각각의 H로부터 하나의 전자를 받기 때문에 두 개의 수신 된 전자입니다. 그리고 그것은 OH로 전자를 잃습니다. Nox는 -1.

우리가 계산하고 싶다면 중간 녹스 아래 그림과 같이 모든 Nox를 더하고 탄소의 양으로 나눕니다.

탄소 녹스 6 개 → C⁶ ─C⁵ ─C⁴ ─C³ ─C² ─C¹
-1 0 0 0 0 +1 

미디엄 녹스 → (-1) + (0) + (+1) = 제로
6

하지만 화합물의 구조를 모른다면 어떻게 녹스를 결정할까요?

이 경우 각 원소에 대한 Nox를 결정할 수 없지만 분자식에서 평균 Nox를 결정할 수 있습니다. 이것이 포도당 자체의 분자식 (C₆H₁₂영형₆):

씨₆ H₁₂ 영형₆
6 배 + 12. (+1)+ 6. (-2) = 0
6x + 12-12 = 0
6x = 12-12
x = 0

작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공

출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nox-estruturas-complexas-nox-medio.htm