Oxidačný stav uhlíka ukazuje zložitosť chemických väzieb

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-12 12:27

Každý prvok je schopný tvoriť jednoduchú substanciu, ktorá je vo voľnom stave. V tomto stave dochádza k pohybu atómov rovnakým spôsobom, sú symetrické. V zložitých látkach je situácia oveľa komplikovanejšia. Chemické väzby sú v tomto prípade asymetrické, komplexné kovalentné väzby vznikajú v molekulách komplexných látok.

Čo znamená oxidácia

Existujú zlúčeniny, v ktorých sú elektróny rozložené čo najnerovnomernejšie, t.j. pri tvorbe komplexných látok prechádzajú valenčné elektróny z atómu na atóm.

Práve toto nerovnomerné rozloženie v zložitých látkach sa nazýva oxidácia alebo oxidácia. Výsledný náboj atómu v molekule sa nazýva stupeň oxidácie prvkov. V závislosti od povahy prechodu elektrónov z atómu na atóm sa rozlišuje negatívny alebo pozitívny stupeň. V prípade odovzdania alebo prijatia atómu prvku z niekoľkých elektrónov sa vytvorí pozitívny a negatívny oxidačný stav chemických prvkov (E+ alebo E^-). Napríklad záznam K^{+1znamená, že atóm draslíka daljeden elektrón. V akejkoľvek organickej zlúčenine zaberajú atómy uhlíka ústredné miesto. Valencia tohto prvku zodpovedá 4. v akejkoľvek zlúčenine, avšak v rôznych zlúčeninách bude oxidačný stav uhlíka odlišný, bude sa rovnať -2, +2, ±4. Tento charakter rôznych hodnôt valencie a oxidačného stavu možno pozorovať takmer v každej zlúčenine.}

Určenie oxidačného stavu

Na správne určenie stupňa oxidácie potrebujete poznať základné postuláty.

Kovy nemôžu mať negatívny stupeň, avšak existujú zriedkavé výnimky, keď kov tvorí zlúčeniny s kovom. V periodickom systéme číslo skupiny atómu zodpovedá maximálnemu možnému oxidačnému stavu: uhlík, kyslík, vodík a akýkoľvek iný prvok. Keď sa elektronegatívny atóm posunie smerom k inému atómu, jeden elektrón dostane náboj -1, dva elektróny -2 atď. Toto pravidlo nefunguje pre rovnaké atómy. Napríklad pre pripojenie H-H sa bude rovnať 0. Spojenie C-H \u003d -1. Stupeň oxidácie uhlíka v spojení C-O \u003d + 2. Kovy prvej a druhej skupiny Mendelejevovho systému a fluór (-1) majú rovnakú hodnotu stupňa. Vo vodíku je tento stupeň takmer vo všetkých zlúčeninách +1, s výnimkou hydridov, v ktorých je -1. Pre prvky, ktoré majú nekonštantný stupeň, sa dá vypočítať na základe znalosti vzorca zlúčeniny. Základné pravidlo, ktoré hovorí, že súčet mocnin v akejkoľvek molekule je 0.

Príkladvýpočet oxidačného stavu

Uvažujme výpočet oxidačného stavu na príklade uhlíka v zlúčenine CH3CL_{. Vezmime si počiatočné údaje: stupeň vodíka je +1, stupeň chlóru je -1. Pre pohodlie pri výpočte x zvážime stupeň oxidácie uhlíka. Potom pre CH3CL bude platiť rovnica x+3(+1)+(-1)=0. Po vykonaní jednoduchých aritmetických operácií je možné určiť, že oxidačný stav uhlíka bude +2. Týmto spôsobom je možné vykonať výpočty pre akýkoľvek prvok v zložitom spojení.}