حساب عدد التأكسد لذرة الكربون في المركبات العضوية oxidation number of carbon

حساب عدد التأكسد لذرة الكربون في المركبات العضوية

هنالك عدة طرق لحساب عدد التأكسد أو مايسمى بحالة ألتأكسد ففي المركبات التي تحتوي على عنصر كربون واحد مثل الميثان وثاني اكسيد الكربون وهي مركبات متعادلة يمكن حساب عدد التأكسد عن طريق الصيغة الجزيئية للمجموع الجبري لأعداد التأكسد في الجزيئات اي انه يساوي للصفر عندما يكون عدد التأكسد الهيدروجين +1 فإن عدد تأكسد الكربون في مركب الميثان (CH₄)  هو - 4 وبنفس الطريقة عندما يكون عدد التأكسد للأوكسجين - 2 في مركب ثاني أكسيد الكربون (CO₂) يكون عدد تأكسد الكربون +4 وهكذا يمكن حساب عدد التأكسد لعدد من المركبات العضوية وكما مبين في الجدول أدناه :

جدول 1 اعداد تأكسد الكربون في المركبات التي تحتوي على ذرة كربون واحدة

oxidation number of carbon 

ونلاحظ أن كل من حامض الكاربونيك وثاني اكسيد الكربون لهم أعلى حالة تأكسد، فعند حرق الميثان أو أي مركب عضوي في الأوكسجين فإن الناتج هو CO2 حيث يتأكسد الكربون ويختزل الأوكسجين، وبتعبير أدق فإن أكسدة مركبات الكربون تؤدي إلى زيادة عدد الروابط الكاربون مع الأوكسجين أو قلة في ترابط الكربون مع الهيدروجين وعكس هذا تحدث عملية الأختزال.

وكمثال على ذلك مانراه في التحول الألكان إلى الكين وثم إلى الألكاين كما مبين ادناه:

زيادة في حالة تأكسد الكربون (قلة محتويات الهيدروجين(

ومعظم المركبات العضوية لديها أكثر من ذرة كربون في الجزيئة الواحدة ومختلفة في توزيع الذرات حولها ولذلك لديها أكثر من حالة تأكسدية فمثلاً جريئة الأيثانول احد ذرات الكربون حولها 3H والأخرى حولها 2H وذرة أوكسجين واحدة وفيما يلي توضيح لطريقة حساب عدد التأكسد لمركب يحتوي على أكثر من ذرة كربون:

1.       كتابة التوزيع الإلكتروني بصيغة لويس وإظهار الألكترونات الحرة.

2.      كتابة الألكترونات التي تعود للرابطة التساهمية بين الكربون والذرة ذات الكهروسالبية العالية بإتجاه هذه الذرة.

3.      كل ذرة مشابهة لذرة متصلة بها تساهمياً تأخذ الكترون واحد من الرابطة.

4.      لحساب عدد التأكسد نحسب عدد الإلكترونات حول كل ذرة كربون في المركب ونطرحها من عدد الإلكترونات في الذرة المتعادلة.

عدد إلكترونات ذرة الكربون المتعادلة 4

عدد تأكسد الكربون الثانية هو 3

-1 = 5-4

عدد تأكسد الكربون الأولى = 1-

المصادر

1.      مروان زكريا، فوزي، ديف. الكيمياء العضوية العملية ، دار الطبع والنشر جامعة الموصل، 1981، ص230.

2.     الكيمياء العضوية الحديثة . د عادل جرار  ، الطبعة الأولى (2002) / دار أويا للطباعة والنشر والتوزيع ـ طرابلس ـ الجماهيرية العظمى .

3.     الكيمياء العامة . فريدريك لونجو . مترجم . منشورات الأردن . (1981) / مجمع اللغة العربي الأردني .

4.     Janic Gorzynski smith. Organic chemistry. 3rd ed. Mc GRAW. HELL. 2011.

5.     Biochemistry, 2015.8thed.Mc Graw، Robert K. Murras, et al.

6.     Organic Chemistry / G. Patrick. (Second edition), 2004, BIOS Scientific, UK.

7.      Organic Chemistry / G. Marc Loudon. (Fourth edition), 2002, Oxford University Press, Inc. USA

8.     Stereochemistry / David G. Morris, 2001, Royal Society of Chemistry, UK.

9.     Organic Chemistry / Philip S. Bailey, Christina A. Bailey. (Sixth edition), 2000, Prentice-Hall, Inc. New Jersey.