Nox (liczba utlenienia) to ładunek, który pierwiastek uzyskuje podczas tworzenia wiązania jonowego lub częściowy charakter, który uzyskuje podczas tworzenia wiązania kowalencyjnego.
Teksty "Pojęcie liczby oksydacyjnej (NOx)” i „Oznaczanie liczby utlenienia (Nox)” pokazują, jak obliczyć Nox dla prostszych substancji. Zdarzają się jednak przypadki bardziej złożonych struktur, takich jak związki organiczne, które mają kilka atomów tego samego pierwiastka połączonych ze sobą w różny sposób lub innymi pierwiastkami chemicznymi.
Związki organiczne zwykle składają się z węgla i wodoru, ale bardzo często występują również tlen i azot. Tak więc, ponieważ mają w swojej strukturze kilka atomów węgla, każdy z nich ma inny Nox, w zależności od pierwiastków, z którymi są połączone.
Na przykład zobaczmy, jak określić Nox dla każdego z węgli obecnych w strukturze glukozy poniżej:
OH OH OH OH H OH O
│ │ │ │ │ ║
H─C─C─C─C─C─C
│ │ │ │ │ │
H H H H H H
Najpierw policzmy węgle, aby je odróżnić, zaczynając od węgla na końcu, który tworzy podwójne wiązanie z tlenem, czyli węgiel w grupie karbonylowej:
OH OH OH OH H OH O
│ │ │ │ │ ║
H─C6 C5 C4 C3 C2 C1
│ │ │ │ │ │
H H H H H H
Zauważ, że węgiel 1 jest związany z wodorem, tlenem i innym węglem, jak pokazano poniżej. Jednak jego wiązanie z innym węglem nie zakłóca jego Nox, ponieważ oba mają taką samą elektroujemność.
O → Nox = -2
║
DO2 C1→ Nox = x
│
H → Nox = +1
Na dyżurze DO i H, węgiel jest bardziej elektroujemny niż H, otrzymując z niego elektron. W przypadku połączenia DO i O, tlen jest najbardziej elektroujemny, usuwając dwa elektrony z węgla. Zatem Nox tego węgla będzie dana poprzez uwzględnienie całkowitych strat i zysków elektronów, to znaczy, jeśli zyskał jeden elektron i stracił dwa, to jego Nox jest równe +1.
Przyjrzyjmy się teraz numerowi węgla 2:
O → Nox = -1
│
DO3 C2 C1
│
H → Nox = +1
Węgiel ten otrzymał elektron z H i stracił elektron na rzecz hydroksylu (OH); z tym wynikowy Nox jest równy zero.
Zauważ, że węgle 3, 4 i 5 tworzą dokładnie takie same wiązania jak węgiel 2; więc ich Nox są również równe zeru. Pozostaje odkryć Nox węgla 6:
O → Nox = -1
│
DO5 C6 H→ Nox = +1
│
H → Nox = +1
Ponieważ otrzymuje jeden elektron z każdego H, jest to zatem dwa odebrane elektrony; i traci elektron na rzecz OH, jego Nox jest równe -1.
Jeśli chcemy obliczyć średnie nox węgla w glukozie, wystarczy dodać całą ilość Nox i podzielić przez ilość węgla, jak pokazano poniżej:
Sześć emisji węgla → C6 C5 C4 C3 C2 C1
-1 0 0 0 0 +1
Średni Nox→ (-1) + (0) + (+1) = zero
6
Ale co, jeśli nie znamy struktury związku, jak mamy określić Nox?
W takim przypadku nie jest możliwe wyznaczenie Nox dla każdego z pierwiastków, ale możliwe jest wyznaczenie średniej Nox ze wzoru cząsteczkowego. Zobacz, jak to się robi z formułą cząsteczkową samej glukozy (C6H12O6):
DO6 H12 O6
6x + 12. (+1)+ 6. (-2) = 0
6x + 12 -12 = 0
6x = 12 - 12
x = 0
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nox-estruturas-complexas-nox-medio.htm