Nox i komplekse strukturer og Medium Nox. Beregning av gjennomsnittlig nox

Nox (oksidasjonsnummer) er ladningen et element får når man lager en ionisk binding, eller den delvise karakteren den får når man lager en kovalent binding.

Tekstene "Begrepet oksidasjonsnummer (NOx)”Og“ Bestemmelse av oksidasjonsnummer (Nox) ”viser hvordan du beregner Nox for enklere stoffer. Imidlertid er det tilfeller av mer komplekse strukturer, for eksempel organiske forbindelser, som har flere atomer av det samme elementet knyttet på forskjellige måter til hverandre eller med andre kjemiske elementer.

Organiske forbindelser består vanligvis av karbon og hydrogen, men oksygen og nitrogen er også veldig vanlige. Siden de har flere karbonatomer i strukturene, har hver av dem forskjellige Nox, avhengig av elementene de er koblet til.

La oss for eksempel se hvordan du bestemmer Nox for hvert av karbonene som er tilstede i glukosestrukturen nedenfor:

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

La oss først nummerere karbonene for å skille dem, fra karbonet på slutten som lager en dobbeltbinding med oksygen, det vil si karbonet i karbonylgruppen:

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

Merk at karbon 1 er bundet til et hydrogen, et oksygen og et annet karbon, som vist nedenfor. Imidlertid forstyrrer ikke båndet med det andre karbon Nox, da begge har samme elektronegativitet.

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

På vakt Ç og H, karbon er mer elektronegativ enn H, og mottar et elektron fra det. I tilfelle samtalen Ç og O, er oksygen det mest elektronegative, og fjerner to elektroner fra karbon. Dermed vil Nox av dette karbonet bli gitt ved å vurdere de totale tapene og gevinstene til elektroner, det vil si hvis det fikk et elektron og mistet to, er dets Nox lik +1.

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

La oss nå se på karbon nummer 2:

Åh → Nox = -1
│
dz ─C² ─C¹
│
H → Nox = +1

Dette karbonet mottok et elektron fra H og mistet et elektron til hydroksyl (OH); med det er din resulterende Nox lik null.

Merk at karbon 3, 4 og 5 lager nøyaktig de samme bindingene som karbon 2; så deres Nox er også lik null. Det gjenstår å oppdage Nox of carbon 6:

Åh → Nox = -1
│
Ç⁵ ─C⁶ ─ H→ Nox = +1
│
H → Nox = +1

Siden den mottar ett elektron fra hver H, er det derfor to mottatte elektroner; og den mister et elektron til OH, dets Nox er lik -1.

Hvis vi ønsker å beregne middels nox karbon i glukose, bare tilsett all Nox og del med mengden karbon, som vist nedenfor:

Seks karbon nox → C⁶ ─C⁵ ─C⁴ ─C³ ─C² ─C¹
-1 0 0 0 0 +1 

Medium Nox → (-1) + (0) + (+1) = null
6

Men hva om vi ikke vet strukturen til forbindelsen, hvordan skal vi bestemme Nox?

I dette tilfellet er det ikke mulig å bestemme Nox for hvert av elementene, men det er mulig å bestemme gjennomsnittlig Nox fra molekylformelen. Se hvordan dette gjøres med molekylformelen for selve glukosen (C₆H₁₂O₆):

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

Av Jennifer Fogaça
Uteksamen i kjemi

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Nox i komplekse strukturer og Medium Nox"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nox-estruturas-complexas-nox-medio.htm. Tilgang 28. juni 2021.