สถานะออกซิเดชันของคาร์บอนแสดงถึงความซับซ้อนของพันธะเคมี

2024 ผู้เขียน: Henry Conors | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-02-12 13:44

แต่ละองค์ประกอบสามารถสร้างสารง่าย ๆ อยู่ในสถานะอิสระ ในสถานะนี้การเคลื่อนที่ของอะตอมจะเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกันซึ่งมีความสมมาตร ในสารที่ซับซ้อน สถานการณ์นั้นซับซ้อนกว่ามาก พันธะเคมีในกรณีนี้ไม่สมมาตร พันธะโควาเลนต์ที่ซับซ้อนจะก่อตัวขึ้นในโมเลกุลของสารเชิงซ้อน

ความหมายของการเกิดออกซิเดชัน

มีสารประกอบที่อิเล็กตรอนถูกกระจายอย่างไม่เท่ากัน เช่น ในการก่อตัวของสารที่ซับซ้อนวาเลนซ์อิเล็กตรอนจะส่งผ่านจากอะตอมไปยังอะตอม

มันคือการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอในสารที่ซับซ้อนที่เรียกว่าออกซิเดชันหรือออกซิเดชัน ประจุที่เกิดขึ้นของอะตอมในโมเลกุลเรียกว่าระดับการเกิดออกซิเดชันของธาตุ ขึ้นอยู่กับลักษณะของการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กตรอนจากอะตอมเป็นอะตอม ระดับลบหรือบวกจะแตกต่าง ในกรณีของการให้หรือรับอะตอมของธาตุของอิเล็กตรอนหลายตัว จะเกิดสถานะออกซิเดชันที่เป็นบวกและลบขององค์ประกอบทางเคมีตามลำดับ (E+ หรือ E^-) ตัวอย่างเช่น รายการ K^{+1หมายความว่าโพแทสเซียมอะตอมให้หนึ่งอิเล็กตรอน ในสารประกอบอินทรีย์ใด ๆ อะตอมของคาร์บอนจะอยู่ตรงกลาง ความจุของธาตุนี้สอดคล้องกับอันดับที่ 4 ในสารประกอบใดๆ อย่างไรก็ตาม ในสารประกอบต่างๆ สถานะออกซิเดชันของคาร์บอนจะแตกต่างกัน ซึ่งจะเท่ากับ –2, +2, ±4 ธรรมชาติของค่าวาเลนซีและสถานะออกซิเดชันที่แตกต่างกันนี้พบได้ในสารประกอบแทบทุกชนิด}

การกำหนดสถานะออกซิเดชัน

เพื่อกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันได้อย่างถูกต้อง คุณจำเป็นต้องรู้สัจธรรมพื้นฐาน

โลหะไม่สามารถมีระดับลบได้ อย่างไรก็ตาม มีข้อยกเว้นที่หายากเมื่อโลหะสร้างสารประกอบด้วยโลหะ ในระบบธาตุ หมายเลขหมู่ของอะตอมสอดคล้องกับสถานะออกซิเดชันสูงสุดที่เป็นไปได้ ได้แก่ คาร์บอน ออกซิเจน ไฮโดรเจน และองค์ประกอบอื่นๆ เมื่ออะตอมของอิเล็กโตรเนกาทีฟเคลื่อนที่ไปยังอีกอะตอมหนึ่ง อิเล็กตรอนหนึ่งตัวจะได้รับประจุ -1 อิเล็กตรอนสองตัว -2 เป็นต้น กฎนี้ใช้ไม่ได้กับอะตอมเดียวกัน ตัวอย่างเช่น สำหรับการเชื่อมต่อ H-H จะเท่ากับ 0 การเชื่อมต่อ C-H \u003d -1 ระดับของการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนในการเชื่อมต่อ C-O \u003d + 2 โลหะของกลุ่มที่หนึ่งและสองของระบบ Mendeleev และฟลูออรีน (-1) มีค่าดีกรีเท่ากัน ในไฮโดรเจน ระดับนี้ในสารประกอบเกือบทั้งหมดคือ +1 ยกเว้นไฮไดรด์ ซึ่งก็คือ -1 สำหรับองค์ประกอบที่มีดีกรีไม่คงที่ สามารถคำนวณได้โดยรู้สูตรของสารประกอบ กฎพื้นฐานที่ระบุว่าผลรวมของอำนาจในโมเลกุลใด ๆ เป็น 0

ตัวอย่างการคำนวณสถานะออกซิเดชัน

ลองคำนวณสถานะออกซิเดชันโดยใช้ตัวอย่างของคาร์บอนในสารประกอบ CH3CL _{มาดูข้อมูลเบื้องต้นกัน: ระดับของไฮโดรเจนคือ +1 ระดับของคลอรีนคือ -1 เพื่อความสะดวกในการคำนวณ x เราจะพิจารณาระดับการเกิดออกซิเดชันของคาร์บอน จากนั้น สำหรับ CH3CL สมการ x+3(+1)+(-1)=0 จะเกิดขึ้น เมื่อทำการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายแล้วสามารถระบุได้ว่าสถานะออกซิเดชันของคาร์บอนจะเป็น +2 ด้วยวิธีนี้ การคำนวณสำหรับองค์ประกอบใดๆ ในการเชื่อมต่อที่ซับซ้อน}