מצב החמצון של פחמן מראה את המורכבות של קשרים כימיים

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:23

כל יסוד מסוגל ליצור חומר פשוט, בהיותו במצב חופשי. במצב זה, תנועת האטומים מתרחשת באותו אופן, הם סימטריים. בחומרים מורכבים המצב הרבה יותר מסובך. קשרים כימיים במקרה זה הם אסימטריים, קשרים קוולנטיים מורכבים נוצרים במולקולות של חומרים מורכבים.

מה הכוונה בחמצון

ישנן תרכובות שבהן אלקטרונים מפוזרים בצורה לא אחידה ככל האפשר, כלומר. ביצירת חומרים מורכבים, אלקטרוני ערכיות עוברים מאטום לאטום.

הפיזור הלא אחיד הזה בחומרים מורכבים הוא שנקרא חמצון או חמצון. המטען הנוצר של אטום במולקולה נקרא דרגת החמצון של היסודות. בהתאם לאופי המעבר של אלקטרונים מאטום לאטום, מבחינים במידה שלילית או חיובית. במקרה של נתינה או קבלה של אטום של יסוד של מספר אלקטרונים, נוצר מצב חמצון חיובי ושלילי של יסודות כימיים, בהתאמה (E+ או E^-). לדוגמה, הערך K^{+1אומר שאטום האשלגן נתןאלקטרון אחד. בכל תרכובת אורגנית, אטומי פחמן תופסים מקום מרכזי. הערכיות של יסוד זה מתאימה ל-4 בכל תרכובת, עם זאת, בתרכובות שונות, מצב החמצון של פחמן יהיה שונה, הוא יהיה שווה ל-2, +2, ±4. אופי זה של ערכים שונים של ערכיות ומצב חמצון נצפה כמעט בכל תרכובת.}

קביעת מצב חמצון

כדי לקבוע נכון את דרגת החמצון, עליך לדעת את ההנחות הבסיסיות.

מתכות אינן מסוגלות לקבל דרגה שלילית, עם זאת, ישנם חריגים נדירים כאשר מתכת יוצרת תרכובות עם מתכת. במערכת המחזורית, מספר הקבוצה של אטום מתאים למצב החמצון המקסימלי האפשרי: פחמן, חמצן, מימן וכל יסוד אחר. כאשר אטום אלקטרוני שלילי מוסט לעבר אטום אחר, אלקטרון אחד מקבל מטען של -1, שני אלקטרונים -2 וכו'. כלל זה אינו פועל עבור אותם אטומים. לדוגמה, עבור חיבור H-H, הוא יהיה שווה ל-0. חיבור C-H \u003d -1. מידת החמצון של פחמן בחיבור C-O \u003d + 2. למתכות של הקבוצה הראשונה והשנייה של מערכת מנדלייב ולפלואור (-1) יש ערך זהה. במימן, דרגה זו כמעט בכל התרכובות היא +1, למעט הידרידים, שבהם היא -1. עבור יסודות בעלי דרגה לא קבועה, ניתן לחשב אותה על ידי הכרת הנוסחה של התרכובת. הכלל הבסיסי שאומר שסכום הכוחות בכל מולקולה הוא 0.

דוגמהחישוב מצב חמצון

בואו נשקול את החישוב של מצב החמצון באמצעות הדוגמה של פחמן בתרכובת CH3CL_{. בוא ניקח את הנתונים הראשוניים: דרגת המימן היא +1, זו של כלור היא -1. מטעמי נוחות, בחישוב x נשקול את מידת החמצון של פחמן. לאחר מכן, עבור CH3CL תתקיים המשוואה x+3(+1)+(-1)=0. לאחר ביצוע פעולות אריתמטיות פשוטות, ניתן לקבוע שמצב החמצון של הפחמן יהיה +2. בדרך זו, ניתן לבצע חישובים עבור כל אלמנט בחיבור מורכב.}