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Stati di ossidazione del carbonio

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– In questo video, troveremo lo stato di ossidazione del carbonio in diverse molecole. Nel video precedente, abbiamo già visto la definizione per lo stato di ossidazione e anche come calcolarlo. Quindi iniziamo con il metano, e troviamo lo stato di ossidazione del carbonio e del metano. Un approccio è più di un approccio chimico generale in cui sappiamo che l’idrogeno di solito ha uno stato di ossidazione di più uno, e abbiamo quattro idrogeni per un totale di più quattro., La somma deve essere uguale a zero, quindi sappiamo che lo stato di ossidazione del carbonio deve essere meno quattro immediatamente, dal momento che abbiamo solo un carbonio qui. Quindi andiamo avanti e verificarlo con la nostra struttura a punti. Quindi ricorda, quando calcoliamo lo stato di ossidazione usando strutture a punti, pensiamo agli elettroni di legame, e sappiamo che ogni legame è costituito da due elettroni, quindi dobbiamo inserire gli elettroni di legame per tutti i nostri legami., A quel punto, ci pensi lo stato di ossidazione del carbonio, e cominciamo con un numero di elettroni di valenza gratuito atomo, o il numero di elettroni di valenza del carbonio dovrebbe avere, e noi sappiamo che il carbonio dovrebbe avere quattro elettroni di valenza, in modo da che numero,sottraiamo il numero di elettroni di valenza dell’atomo legato, o il numero di elettroni di valenza del carbonio è nel nostro disegno., Ma ora dobbiamo pensare a questi legami covalenti come ionici, e quindi l’atomo più elettronegativo prenderà tutti gli elettroni nel legame, quindi dobbiamo pensare alle differenze di elettronegatività, e stiamo confrontando il carbonio con l’idrogeno. Quindi, quale è più elettronegativo? Sappiamo che il carbonio è più elettronegativo dell’idrogeno, quindi i due elettroni in questo legame qui, il carbonio li prenderà entrambi, quindi il vincitore prende tutti. Il carbonio portera ‘ via quegli elettroni in questo legame. Va bene, lo stesso per questosuccessivo legame carbonio-idrogeno., Il carbonio è più elettronegativo, quindi prende quegli elettroni, e tutto intorno. Quindi possiamo vedere che il carbonio è ora circondato da otto elettroni giusto, contiamoli qui, uno, due, tre, quattro, cinque, sei, sette, otto, quindi quattro meno otto è uguale a meno quattro, quindi sapevamo già che meno quattro sarebbe stato lo stato di ossidazione per il carbonio. Passiamo a un’altra molecola qui, quindi C2H4, questo è etene, o etilene. Qual è lo stato di ossidazione del carbonio in questa molecola? Bene l’idrogeno dovrebbe essere più uno, e ne abbiamo quattro per un totale di più quattro., Quindi il totale per il carbonio dovrebbe essere meno quattro, perché quel totale deve sommare a zero, ma questa volta abbiamo due carboni, quindi meno quattro diviso due ci dà meno due,ogni carbonio dovrebbe avere uno stato di ossidazione di meno due. E verifichiamo che, mettiamo i nostri elettroni di legame, e calcoliamo lo stato di ossidazione del carbonio usando la nostra piccola formula qui. Quindi inseriamo i nostri elettroni di legame, e scegliamo uno dei carboni con cui iniziare, diciamo che stiamo parlando del carbonio a destra., Quindi pensiamo alle differenze di elettronegatività, e sappiamo che il carbonio è più elettronegativo dell’idrogeno, quindi il carbonio sta per eliminare quegli elettroni, e la stessa cosa qui, il carbonio è più elettronegativo, quindi il carbonio ruba anche quegli elettroni. Quando arriviamo a questo doppio legame qui tra i due carboni, abbiamo questi quattro elettroni, e ora stiamo cercando di confrontare l’elettronegatività del carbonio, con il carbonio, e ovviamente, questa è la stessa elettronegatività., Quindi con quattro elettroni, dividiamo equamente questi elettroni, perché entrambi questi carboni hanno lo stesso valore per l’elettronegatività e quindi prendiamo questi quattro elettroni, li dividiamo a metà, quindi diamo due elettroni a un carbonio e due elettroni all’altro carbonio. Quindi il carbonio normalmente ha quattro elettroni di valenza, giusto, quindi stiamo usando la nostra formula qui per lo stato di ossidazione., Lo stato di ossidazione è uguale al numero di elettroni di valenza che il carbonio dovrebbe avere, meno il numero di elettroni di valenza attorno al carbonio nei nostri disegni, quindi contiamoli dopo averli contati per l’elettronegatività. Questo è uno, due, tre, quattro, cinque e sei, quindi quattro meno sei ci dà uno stato di ossidazione per il carbonio di meno due, che è in accordo con quello che abbiamo calcolato qui., Tieni presente che ogni carbonio doveva avere uno stato di ossidazione di meno due, quindi se guardiamo qui il carbonio a sinistra, e assegniamo questi elettroni molto rapidamente, possiamo vedere che sarebbe la stessa caluclazione, quattro meno sei ci dà meno due, quindi ogni carbonio ha uno stato di ossidazione di meno due. Passiamo ad un’altra molecola, quindi CH2O, questa è formaldeide, e sappiamo che l’ossigeno di solito ha uno stato di ossidazione di meno due, e abbiamo un ossigeno per un totale di meno due quaggiù., L’idrogeno di solito ha uno stato di ossidazione di più uno, e ne abbiamo due per più due. Questo totale deve sommare a zero, quindi il carbonio dovrebbe avere uno stato di ossidazione pari a zero in questa molecola. E andiamo avanti eguarda la struttura dei punti. Inseriamo tutti i nostri elettroni di legame, così possiamo trovare lo stato di ossidazione più facile, e pensiamo alle differenze di elettronegatività. Sappiamo che il carbonio è più elettronegativo dell’idrogeno, quindi il carbonio prende quegli elettroni. Lo stesso per questo legame, carbontakes quegli elettroni., Ma ora, ora confrontiamo il carbonio con l’ossigeno, e sappiamo che l’ossigeno è più elettronegativo del carbonio, quindi l’ossigeno prenderà tutti quegli elettroni, quindi tutti e quattro gli elettroni in quel doppio legame. Quindi il vincitore prende tutto quando stai pensando agli stati di ossidazione., Perché l’ossigeno è più elettronegativo, abbiamo bisogno di tutti quelli elettroni, e ora possiamo vedere thatcarbon è circondato da quattro elettroni, così uno, due, tre, quattro, carbonio dovrebbe avere quattro elettroni di valenza intorno ad esso, e vediamo come è circondata da quattro e una volta che si prende intoaccount elettronegatività, quindi, quattro meno quattro givesus un stato di ossidazione zero, in modo che la molecola di formaldeide, il carbonio è un stato di ossidazione zero, che è quello che avevamo previsto qui. Pensiamo all’ossigeno., Abbiamo detto che l’ossigeno avrebbe uno stato di ossidazione di meno due, quindi diamo un’occhiata all’ossigeno, l’ossigeno è proprio qui. Pensiamo a comemolti elettroni di valenza che l’ossigeno dovrebbe avere. Bene, a causa della sua posizionesulla tavola periodica, l’ossigeno dovrebbe avere sei elettroni di valenza. Quanti elettroni ci sono intorno ora, una volta che abbiamo contato per l’elettronegatività? Ecco uno, due, tre, quattro, cinque, sei, sette e otto. Quindi sei meno otto dà uno stato di ossidazione per l’ossigeno di meno due. E per l’idrogeno?, Quindi l’idrogeno dovrebbe avere un elettrone di valenza, ma qui ci sono zero elettroni intorno perché il carbonio è più elettronegativo dell’idrogeno, quindi uno meno zero ci dà uno stato di ossidazione di più uno, che è quello che abbiamo previsto qui, e la stessa cosa per questo idrogeno. Quindi questa formula funziona anche per altri atomi. Bene, facciamo un altro esempio, e questa volta stiamo facendo acido formico, quindi CH2O2, l’ossigeno dovrebbe essere meno due, e ne abbiamo due, quindi abbiamo meno quattro per il totale dei nostri ossigeni., L’idrogeno dovrebbe essere più uno, e ne abbiamo due per un totale di più due, e ora, questo totale hasto (borbotta) uguale a zero. Quindi sappiamo che lo stato di ossidazione del carbonio dovrebbe essere più due nella molecola di acido formico qui. Quindi andiamo oltre e mettiamo i nostri elettroni di legame, quindi mettiamo tutti i nostri elettroni di legame qui, e pensiamo allo stato di ossidazione del carbonio, pensiamo alle elettronegatività., Quindi il carbonio è più elettronegativo dell’idrogeno, quindi il carbonio ottiene questi due elettroni in quel legame, ma qui l’ossigeno è più elettronegativo del carbonio, quindi l’ossigeno prende quegli elettroni, e la stessa cosa sopra, l’ossigeno è più elettronegativo del carbonio, quindi anche l’ossigeno prende quegli elettroni. Quindi qual è lo stato di ossidazione del carbonio nell’acido formico? Beh, il carbonio dovrebbe avere quattro elettroni di valenza, e da questo sottraiamo il numero di elettroni intorno al carbonio, una volta che abbiamo contato per l’elettronegatività., Una volta che fingiamo che tutto sia ionico, e questa volta sono solo due elettroni, quindi quattro meno due danno uno stato di ossidazione per il carbonio di più due, proprio come abbiamo previsto qui. Così potete vedere ogni molecola che abbiamo fatto finora, ha avuto uno stato di ossidazione diverso per il carbonio, il carbonio è unico, ha tutti questi stati di ossidazione diversi. Diamo finalmente un’occhiata all’anidride carbonica., Quindi l’ossigeno dovrebbe avere uno stato di ossidazione di meno due, e ne abbiamo due per un totale di meno quattro, quindi il carbonio deve avere uno stato di ossidazione di più quattro, quindi guardiamo la nostra struttura a punti qui, e mettiamo i nostri elettroni di legame, e pensiamo all’elettronegatività. L’ossigeno è più elettronegativo del carbonio, quindi l’ossigeno ruberà each ogni ossigeno ruberà gli elettroni in quei legami. Fammelo ri-disegnare qui. Mostrerò l’ossigeno con tutti questi elettroni intorno ad esso così i quattro elettroni in quel doppio legame qui, saranno tutti su questo ossigeno a sinistra., Stessa cosa per l’ossigeno a destra. Ha queste coppie solitarie di elettroni, ed è più elettronegativo del carbonio, quindi ruba tutti quegli elettroni, il che lascia il carbonio con zero elettroni intorno ad esso, quindi per trovare lo stato di ossidazione del carbonio, sappiamo che il carbonio dovrebbe avere quattro elettroni di valenza, e qui, abbiamo zero elettroni intorno al carbonio., Quindi quattro meno zero ci dà uno stato di ossidazione di più quattro, proprio come avevamo previsto, e se volessimo fare ogni ossigeno, l’ossigeno dovrebbe avere sei elettroni di valenza, e qui abbiamo uno, due, tre, quattro, cinque, sei, sette, otto, quindi sei meno otto ci dà meno due per lo stato di ossidazione dell’ossigeno. Va bene, torniamo all’inizio. Diamo un’occhiata a tutti questidiversi stati di ossidazione che abbiamo coperto per il carbonio., Quindi abbiamo iniziato con uno stato di ossidazione per il carbonio di meno quattro, siamo andati a meno due, e poi siamo andati a zero, e poi siamo andati a più due, e infine, abbiamo finito con più quattro. Quindi il carbonio può avere una serie di stati di ossidazione, da meno quattro a più quattro, quando si parla di carbonio con quattro legami. E puoi anche avere in mezzo, giusto, è possibile, ovviamente, che il carbonio abbia uno stato di ossidazione di più tre, semplicemente non ho fatto un esempio del genere in questo video.

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