Πότε ο άνθρακας έχει αρνητικό αριθμό οξείδωσης 4;
Εδώ είναι γιατί:
* Ηλεκτροργατιστικότητα: Η ηλεκτροαρνητικότητα είναι η ικανότητα ενός ατόμου να προσελκύει ηλεκτρόνια προς τον εαυτό του σε χημικό δεσμό.
* Αριθμός οξείδωσης: Ο αριθμός οξείδωσης είναι ένας τρόπος για να παρακολουθείτε τα ηλεκτρόνια σε μια χημική αντίδραση. Αντιπροσωπεύει την υποθετική φόρτιση που θα είχε ένα άτομο εάν όλοι οι δεσμοί ήταν ιοντικοί.
* θέση του άνθρακα: Ο άνθρακας βρίσκεται στην ομάδα 14 του περιοδικού πίνακα, που σημαίνει ότι έχει 4 ηλεκτρόνια σθένους.
Όταν ο άνθρακας συνδέεται με άτομα με υψηλότερη ηλεκτροαρνητικότητα από τον εαυτό του, τα περισσότερα ηλεκτροαρνητικά άτομα τραβούν τα κοινά ηλεκτρόνια πιο κοντά σε αυτά, δίνοντάς τους ένα μερικό αρνητικό φορτίο. Αυτό αφήνει τον άνθρακα με ένα μερικό θετικό φορτίο και δεδομένου ότι χάνει 4 ηλεκτρόνια, έχει εκχωρηθεί ένας αριθμός οξείδωσης -4.
Παραδείγματα:
* μεθάνιο (CH4): Το υδρογόνο είναι λιγότερο ηλεκτροαρνητικό από τον άνθρακα. Δεδομένου ότι υπάρχουν τέσσερα άτομα υδρογόνου συνδεδεμένα με άνθρακα, ο άνθρακας έχει κατάσταση οξείδωσης -4.
* καρβίδια (π.χ., CAC2): Στα καρβίδια, ο άνθρακας συνδέεται με μέταλλα. Τα μέταλλα είναι γενικά λιγότερο ηλεκτροαρνητικά από τον άνθρακα, οπότε ο άνθρακας έχει αρνητική κατάσταση οξείδωσης.
Σημαντική σημείωση: Ο άνθρακας μπορεί να έχει διάφορες καταστάσεις οξείδωσης ανάλογα με το χημικό περιβάλλον. Δεν είναι πάντα -4.
