Nox in complexe structuren en medium Nox. Berekening van gemiddelde Nox

Nox (oxidatiegetal) is de lading die een element verkrijgt bij het maken van een ionische binding, of het gedeeltelijke karakter dat het krijgt bij het maken van een covalente binding.

de teksten "Concept van oxidatiegetal (NOx)” en “Bepaling van het oxidatiegetal (Nox)” laten zien hoe de Nox van eenvoudiger stoffen kan worden berekend. Er zijn echter gevallen van complexere structuren, zoals organische verbindingen, waarin meerdere atomen van hetzelfde element op verschillende manieren aan elkaar of met andere chemische elementen zijn gekoppeld.

Organische verbindingen bestaan ​​meestal uit koolstof en waterstof, maar zuurstof en stikstof komen ook veel voor. Dus, omdat ze verschillende koolstofatomen in hun structuur hebben, heeft elk van hen verschillende Nox, afhankelijk van de elementen waarmee ze zijn verbonden.

Laten we bijvoorbeeld eens kijken hoe we de Nox kunnen bepalen voor elk van de koolstoffen die aanwezig zijn in de onderstaande glucosestructuur:

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

Laten we eerst de koolstofatomen nummeren om ze te onderscheiden, beginnend bij de koolstof aan het einde dat een dubbele binding maakt met zuurstof, dat wil zeggen, de koolstof in de carbonylgroep:

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

Merk op dat koolstof 1 is gebonden aan een waterstof, een zuurstof en een andere koolstof, zoals hieronder weergegeven. De binding met de andere koolstof interfereert echter niet met zijn Nox, omdat beide dezelfde elektronegativiteit hebben.

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

Op afroep Ç en H, koolstof is meer elektronegatief dan H en ontvangt er een elektron van. In het geval van de verbinding Ç en O, zuurstof is het meest elektronegatief en verwijdert twee elektronen uit koolstof. Dus de Nox van deze koolstof zal worden gegeven door de totale verliezen en winsten van elektronen te beschouwen, dat wil zeggen, als het één elektron heeft gewonnen en er twee verloren, dan is de Nox gelijk aan +1.

Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)

Laten we nu kijken naar koolstof nummer 2:

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

Deze koolstof ontving een elektron van de H en verloor een elektron aan de hydroxyl (OH); daarmee is je resulterende Nox gelijk aan nul.

Merk op dat koolstofatomen 3, 4 en 5 precies dezelfde bindingen maken als koolstof 2; dus hun Nox is ook gelijk aan nul. Het blijft om de Nox van koolstof 6 te ontdekken:

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

Omdat het één elektron van elke H ontvangt, zijn het daarom twee ontvangen elektronen; en het verliest een elektron aan de OH, zijn Nox is gelijk aan -1.

Als we de willen berekenen medium nox van koolstof in glucose, voeg gewoon alle Nox toe en deel door de hoeveelheid koolstof, zoals hieronder weergegeven:

Zes koolstof nox → C⁶ C⁵ C⁴ C³ C² C¹
-1 0 0 0 0 +1 

Gemiddelde Nox→ (-1) + (0) + (+1) = nul
6

Maar wat als we de structuur van de verbinding niet kennen, hoe gaan we dan de Nox bepalen?

In dit geval is het niet mogelijk om de Nox voor elk van de elementen te bepalen, maar het is mogelijk om de gemiddelde Nox te bepalen uit de molecuulformule. Zie hoe dit gebeurt met de molecuulformule van glucose zelf (C₆H₁₂O₆):

Ç₆ H₁₂ O₆
6x + 12. (+1)+ 6. (-2) = 0
6x + 12 -12 = 0
6x = 12 - 12
x = 0

Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde

Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Nox in complexe structuren en medium Nox"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nox-estruturas-complexas-nox-medio.htm. Betreden op 28 juni 2021.