Nox (เลขออกซิเดชัน) คือประจุที่องค์ประกอบได้รับเมื่อสร้างพันธะไอออนิก หรือลักษณะเฉพาะบางส่วนที่ได้มาเมื่อสร้างพันธะโควาเลนต์
ข้อความ "แนวคิดของเลขออกซิเดชัน (NOx)” และ “Determination of the Oxidation Number (Nox)” แสดงวิธีการคำนวณ Nox ของสารที่ง่ายกว่า อย่างไรก็ตาม มีบางกรณีของโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น สารประกอบอินทรีย์ ซึ่งมีอะตอมของธาตุเดียวกันหลายอะตอมเชื่อมโยงกันในรูปแบบต่างๆ หรือกับองค์ประกอบทางเคมีอื่นๆ
สารประกอบอินทรีย์มักประกอบด้วยคาร์บอนและไฮโดรเจน แต่ออกซิเจนและไนโตรเจนก็เป็นเรื่องธรรมดาเช่นกัน ดังนั้น เนื่องจากพวกมันมีอะตอมของคาร์บอนหลายตัวในโครงสร้าง แต่ละตัวจึงมี Nox ที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่พวกมันเชื่อมโยงกัน
ตัวอย่างเช่น เรามาดูวิธีการกำหนด Nox สำหรับคาร์บอนแต่ละชนิดที่มีอยู่ในโครงสร้างกลูโคสด้านล่าง:
OH OH OH H OH O
│ │ │ │ │ ║
H─C─C─C─C─C─C
│ │ │ │ │ │
H H H H H H H
ก่อนอื่น เรามานับคาร์บอนเพื่อแยกความแตกต่างกัน โดยเริ่มจากคาร์บอนที่ส่วนท้ายซึ่งสร้างพันธะคู่กับออกซิเจน นั่นคือ คาร์บอนในกลุ่มคาร์บอนิล:
OH OH OH H OH O
│ │ │ │ │ ║
H─C6 ─C5 ─C4 ─C3 ─C2 ─C1
│ │ │ │ │ │
H H H H H H H
โปรดทราบว่าคาร์บอน 1 ถูกพันธะกับไฮโดรเจน ออกซิเจน และคาร์บอนอีกตัวหนึ่ง ดังที่แสดงด้านล่าง อย่างไรก็ตาม พันธะของคาร์บอนกับคาร์บอนอีกตัวหนึ่งไม่รบกวน Nox ของมัน เนื่องจากทั้งคู่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้เท่ากัน
โอ → Nox = -2
║
ค2 ─C1→ น็อกซ์ = x
│
โฮ → น็อกซ์ = +1
โทรอยู่ ค และ เอช คาร์บอนมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่า H โดยรับอิเล็กตรอนจากมัน ในกรณีของการโทร ค และ โอออกซิเจนเป็นอิเลคโตรเนกาติตีมากที่สุด โดยเอาอิเล็กตรอน 2 ตัวออกจากคาร์บอน ดังนั้น Nox ของคาร์บอนนี้จะถูกกำหนดโดยการพิจารณาการสูญเสียทั้งหมดและการเพิ่มของอิเล็กตรอน นั่นคือ ถ้ามันได้รับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวและสูญเสียสองอิเล็กตรอน Nox ของคาร์บอนจะเท่ากับ +1.
ทีนี้มาดูคาร์บอนหมายเลข 2:
โอ้ → Nox = -1
│
ค3 ─C2 ─C1
│
โฮ → Nox = +1
คาร์บอนนี้ได้รับอิเล็กตรอนจาก H และสูญเสียอิเล็กตรอนไปยังไฮดรอกซิล (OH); ด้วยวิธีนี้ Nox ที่ได้ของคุณจะเท่ากับ ศูนย์.
โปรดทราบว่าคาร์บอน 3, 4 และ 5 สร้างพันธะเดียวกันกับคาร์บอน 2 ดังนั้น Nox ของพวกเขาจึงเท่ากับศูนย์ ยังคงต้องค้นพบ Nox of carbon 6:
โอ้ → Nox = -1
│
ค5 ─C6 ─ โฮ→ Nox = +1
│
โฮ → Nox = +1
เนื่องจากได้รับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวจากแต่ละ H จึงเป็นอิเล็กตรอนที่ได้รับสองตัว และสูญเสียอิเล็กตรอนไปยัง OH, Nox ของมันเท่ากับ -1.
หากเราต้องการคำนวณค่า น็อกซ์กลาง ของคาร์บอนในกลูโคส เพียงเติม Nox ทั้งหมดแล้วหารด้วยปริมาณคาร์บอน ดังแสดงด้านล่าง
คาร์บอนน็อกซ์หกตัว → C6 ─C5 ─C4 ─C3 ─C2 ─C1
-1 0 0 0 0 +1
Nox ปานกลาง→ (-1) + (0) + (+1) = ศูนย์
6
แต่ถ้าเราไม่รู้โครงสร้างของสารประกอบ เราจะกำหนด Nox ได้อย่างไร?
ในกรณีนี้ เป็นไปไม่ได้ที่จะกำหนด Nox สำหรับแต่ละองค์ประกอบ แต่สามารถกำหนด Nox เฉลี่ยจากสูตรโมเลกุลได้ ดูวิธีทำด้วยสูตรโมเลกุลของกลูโคสเอง (C6โฮ12โอ6):
ค6 โฮ12 โอ6
6x + 12. (+1)+ 6. (-2) = 0
6x + 12 -12 = 0
6x = 12 - 12
x = 0
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/nox-estruturas-complexas-nox-medio.htm