Trạng thái oxy hóa của cacbon cho thấy sự phức tạp của các liên kết hóa học

2024 Tác giả: Henry Conors | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-12 14:37

Mỗi nguyên tố có thể tạo thành một chất đơn giản, ở trạng thái tự do. Ở trạng thái này, chuyển động của các nguyên tử xảy ra theo phương thức giống nhau, chúng đối xứng. Trong các chất phức tạp, tình hình phức tạp hơn nhiều. Liên kết hóa học trong trường hợp này là không đối xứng, liên kết cộng hóa trị phức tạp được hình thành trong phân tử của các chất phức tạp.

Quá trình oxy hóa có nghĩa là gì

Có những hợp chất trong đó các điện tử được phân bố không đồng đều nhất có thể, tức là trong sự hình thành các chất phức tạp, các electron hóa trị đi từ nguyên tử này sang nguyên tử khác.

Chính sự phân bố không đồng đều này trong các chất phức tạp được gọi là quá trình oxy hóa hay quá trình oxy hóa. Điện tích tạo thành của một nguyên tử trong phân tử được gọi là mức độ oxi hóa của các nguyên tố. Tùy theo bản chất của sự chuyển electron từ nguyên tử này sang nguyên tử khác mà người ta phân biệt độ âm hay độ dương. Trong trường hợp cho hoặc nhận nguyên tử của một nguyên tố có nhiều electron thì trạng thái oxi hóa dương và âm của nguyên tố hóa học được hình thành tương ứng (E + hoặc E^-). Ví dụ, mục nhập K^{+ 1có nghĩa là nguyên tử kali đã chomột electron. Trong bất kỳ hợp chất hữu cơ nào, nguyên tử cacbon chiếm vị trí trung tâm. Hóa trị của nguyên tố này tương ứng với thứ 4 trong bất kỳ hợp chất nào, tuy nhiên, trong các hợp chất khác nhau, trạng thái oxy hóa của cacbon sẽ khác nhau, nó sẽ bằng –2, +2, ± 4. Bản chất của các giá trị khác nhau của trạng thái hóa trị và oxy hóa được quan sát thấy trong hầu hết mọi hợp chất.}

Xác định trạng thái oxy hóa

Để xác định chính xác mức độ oxy hóa, bạn cần biết các định đề cơ bản.

Kim loại không có khả năng có độ âm, tuy nhiên, hiếm có trường hợp ngoại lệ khi kim loại tạo hợp chất với kim loại. Trong hệ thống tuần hoàn, số nhóm của nguyên tử tương ứng với trạng thái oxi hóa tối đa có thể có: cacbon, oxi, hydro và bất kỳ nguyên tố nào khác. Khi một nguyên tử bị lệch độ âm về phía nguyên tử khác, một điện tử nhận điện tích -1, hai điện tử -2, v.v. Quy tắc này không hoạt động đối với các nguyên tử giống nhau. Ví dụ: đối với kết nối H-H, nó sẽ bằng 0. Kết nối C-H \u003d -1. Mức độ oxi hóa của cacbon trong liên kết C-O \u003d + 2. Các kim loại của nhóm thứ nhất và nhóm thứ hai của hệ thống Mendeleev và flo (-1) có cùng giá trị độ. Trong hydro, mức độ này trong hầu hết các hợp chất là +1, ngoại trừ hydrua, trong đó mức độ này là -1. Đối với các nguyên tố có bậc không thay đổi, nó có thể được tính bằng cách biết công thức của hợp chất. Quy tắc cơ bản nói rằng tổng lũy thừa trong bất kỳ phân tử nào bằng 0.

Ví dụtính trạng thái oxy hóa

Hãy xem xét việc tính toán trạng thái oxi hóa bằng cách sử dụng ví dụ về cacbon trong hợp chất CH3CL_{. Hãy lấy dữ liệu ban đầu: độ của hiđro là +1, độ của clo là -1. Để thuận tiện, trong phép tính x, chúng ta sẽ xem xét mức độ oxi hóa của cacbon. Khi đó, đối với CH3CL, phương trình x + 3(+ 1) + (- 1)=0 sẽ xảy ra. Sau khi thực hiện các phép tính số học đơn giản, có thể xác định rằng trạng thái oxi hóa của cacbon sẽ là +2. Bằng cách này, các phép tính có thể được thực hiện cho bất kỳ phần tử nào trong một kết nối phức tạp.}