Η κατάσταση οξείδωσης του άνθρακα δείχνει την πολυπλοκότητα των χημικών δεσμών

2024 Συγγραφέας: Henry Conors | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-12 05:56

Κάθε στοιχείο είναι σε θέση να σχηματίσει μια απλή ουσία, όντας σε ελεύθερη κατάσταση. Σε αυτή την κατάσταση, η κίνηση των ατόμων συμβαίνει με τον ίδιο τρόπο, είναι συμμετρικά. Στις σύνθετες ουσίες, η κατάσταση είναι πολύ πιο περίπλοκη. Οι χημικοί δεσμοί σε αυτή την περίπτωση είναι ασύμμετροι, σύνθετοι ομοιοπολικοί δεσμοί σχηματίζονται στα μόρια των σύνθετων ουσιών.

Τι σημαίνει οξείδωση

Υπάρχουν ενώσεις στις οποίες τα ηλεκτρόνια κατανέμονται όσο το δυνατόν πιο άνισα, δηλ. στο σχηματισμό σύνθετων ουσιών, τα ηλεκτρόνια σθένους περνούν από άτομο σε άτομο.

Είναι αυτή η άνιση κατανομή σε πολύπλοκες ουσίες που ονομάζεται οξείδωση ή οξείδωση. Το προκύπτον φορτίο ενός ατόμου σε ένα μόριο ονομάζεται βαθμός οξείδωσης των στοιχείων. Ανάλογα με τη φύση της μετάβασης των ηλεκτρονίων από άτομο σε άτομο, διακρίνεται ένας αρνητικός ή θετικός βαθμός. Στην περίπτωση που δώσουμε ή λάβουμε ένα άτομο ενός στοιχείου πολλών ηλεκτρονίων, σχηματίζεται μια θετική και αρνητική κατάσταση οξείδωσης των χημικών στοιχείων, αντίστοιχα (E+ ή E^-). Για παράδειγμα, η καταχώρηση K^{+1σημαίνει ότι το άτομο καλίου έδωσεένα ηλεκτρόνιο. Σε οποιαδήποτε οργανική ένωση, τα άτομα άνθρακα καταλαμβάνουν κεντρική θέση. Το σθένος αυτού του στοιχείου αντιστοιχεί στο 4ο σε οποιαδήποτε ένωση, ωστόσο, σε διαφορετικές ενώσεις, η κατάσταση οξείδωσης του άνθρακα θα είναι διαφορετική, θα είναι ίση με –2, +2, ±4. Αυτή η φύση των διαφορετικών τιμών σθένους και κατάστασης οξείδωσης παρατηρείται σχεδόν σε οποιαδήποτε ένωση.}

Προσδιορισμός κατάστασης οξείδωσης

Για να προσδιορίσετε σωστά τον βαθμό οξείδωσης, πρέπει να γνωρίζετε τα θεμελιώδη αξιώματα.

Τα μέταλλα δεν μπορούν να έχουν αρνητικό βαθμό, ωστόσο, υπάρχουν σπάνιες εξαιρέσεις όταν το μέταλλο σχηματίζει ενώσεις με μέταλλο. Στο περιοδικό σύστημα, ο αριθμός ομάδας ενός ατόμου αντιστοιχεί στη μέγιστη δυνατή κατάσταση οξείδωσης: άνθρακας, οξυγόνο, υδρογόνο και οποιοδήποτε άλλο στοιχείο. Όταν ένα ηλεκτραρνητικό άτομο μετατοπίζεται προς ένα άλλο άτομο, ένα ηλεκτρόνιο λαμβάνει φορτίο -1, δύο ηλεκτρόνια -2 κ.λπ. Αυτός ο κανόνας δεν λειτουργεί για τα ίδια άτομα. Για παράδειγμα, για τη σύνδεση H-H, θα είναι ίση με 0. Η σύνδεση C-H \u003d -1. Ο βαθμός οξείδωσης του άνθρακα στη σύνδεση C-O \u003d + 2. Τα μέταλλα της πρώτης και δεύτερης ομάδας του συστήματος Mendeleev και το φθόριο (-1) έχουν την ίδια τιμή βαθμού. Στο υδρογόνο, αυτός ο βαθμός σε όλες σχεδόν τις ενώσεις είναι +1, με εξαίρεση τα υδρίδια, στα οποία είναι -1. Για στοιχεία που έχουν μη σταθερό βαθμό, μπορεί να υπολογιστεί γνωρίζοντας τον τύπο της ένωσης. Ο βασικός κανόνας που λέει ότι το άθροισμα των δυνάμεων σε οποιοδήποτε μόριο είναι 0.

Παράδειγμαυπολογισμός κατάστασης οξείδωσης

Ας εξετάσουμε τον υπολογισμό της κατάστασης οξείδωσης χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του άνθρακα στην ένωση CH3CL_{. Ας πάρουμε τα αρχικά δεδομένα: ο βαθμός υδρογόνου είναι +1, αυτός του χλωρίου είναι -1. Για ευκολία, στον υπολογισμό του x θα εξετάσουμε τον βαθμό οξείδωσης του άνθρακα. Τότε, για το CH3CL θα λάβει χώρα η εξίσωση x+3(+1)+(-1)=0. Έχοντας εκτελέσει απλές αριθμητικές πράξεις, μπορεί να προσδιοριστεί ότι η κατάσταση οξείδωσης του άνθρακα θα είναι +2. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να γίνουν υπολογισμοί για οποιοδήποτε στοιχείο σε μια σύνθετη σύνδεση.}