Der Oxidationszustand von Kohlenstoff zeigt die Komplexität chemischer Bindungen

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-12 05:39

Jedes Element ist in der Lage, eine einfache Substanz zu bilden, da es sich in einem freien Zustand befindet. In diesem Zustand erfolgt die Bewegung der Atome auf die gleiche Weise, sie sind symmetrisch. Bei komplexen Substanzen ist die Situation viel komplizierter. Chemische Bindungen sind in diesem Fall asymmetrisch, komplexe kovalente Bindungen werden in den Molekülen komplexer Substanzen gebildet.

Was versteht man unter Oxidation

Es gibt Verbindungen, in denen die Elektronen möglichst ungleich verteilt sind, also bei der Bildung komplexer Substanzen wandern Valenzelektronen von Atom zu Atom.

Es ist diese ungleichmäßige Verteilung in komplexen Substanzen, die als Oxidation oder Oxidation bezeichnet wird. Die resultierende Ladung eines Atoms in einem Molekül wird als Oxidationsgrad der Elemente bezeichnet. Je nach Art des Übergangs von Elektronen von Atom zu Atom wird ein negativer oder positiver Grad unterschieden. Im Fall der Abgabe oder Aufnahme eines Atoms eines Elements mit mehreren Elektronen wird eine positive bzw. negative Oxidationsstufe der chemischen Elemente gebildet (E+ oder E^-). Zum Beispiel bedeutet der Eintrag K^{+1, dass das Kaliumatom gegeben hatein Elektron. In jeder organischen Verbindung nehmen Kohlenstoffatome einen zentralen Platz ein. Die Wertigkeit dieses Elements entspricht der 4. in jeder Verbindung, aber in verschiedenen Verbindungen ist der Oxidationszustand von Kohlenstoff unterschiedlich, er wird gleich –2, +2, ±4 sein. Diese Art unterschiedlicher Wertigkeiten und Oxidationsstufen wird in fast jeder Verbindung beobachtet.}

Bestimmung der Oxidationsstufe

Um den Oxidationsgrad richtig zu bestimmen, müssen Sie die grundlegenden Postulate kennen.

Metalle können keinen negativen Grad haben, es gibt jedoch seltene Ausnahmen, wenn Metall Verbindungen mit Metall eingeht. Im Periodensystem entspricht die Gruppennummer eines Atoms der maximal möglichen Oxidationsstufe: Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und jedes andere Element. Wenn ein elektronegatives Atom zu einem anderen Atom verschoben wird, erhält ein Elektron eine Ladung von -1, zwei Elektronen -2 usw. Diese Regel gilt nicht für die gleichen Atome. Für die H-H-Verbindung ist es beispielsweise gleich 0. Die C-H-Verbindung \u003d -1. Der Oxidationsgrad von Kohlenstoff in der Verbindung C-O \u003d + 2. Die Metalle der ersten und zweiten Gruppe des Mendeleev-Systems und Fluor (-1) haben den gleichen Gradwert. In Wasserstoff ist dieser Grad in fast allen Verbindungen +1, mit Ausnahme von Hydriden, in denen er -1 ist. Für Elemente, die einen nicht konstanten Grad haben, kann er berechnet werden, indem man die Formel der Verbindung kennt. Die Grundregel besagt, dass die Potenzsumme in jedem Molekül 0 ist.

BeispielBerechnung des Oxidationszustands

Betrachten wir die Berechnung der Oxidationsstufe am Beispiel des Kohlenstoffs in der Verbindung CH3CL_{. Nehmen wir die Anfangsdaten: Der Grad von Wasserstoff ist +1, der von Chlor ist -1. Der Einfachheit halber berücksichtigen wir bei der Berechnung von x den Oxidationsgrad von Kohlenstoff. Dann findet für CH3CL die Gleichung x+3(+1)+(-1)=0 statt. Nach Durchführung einfacher arithmetischer Operationen kann bestimmt werden, dass der Oxidationszustand von Kohlenstoff +2 sein wird. Auf diese Weise können Berechnungen für beliebige Elemente in einer komplexen Verbindung durchgeführt werden.}