* -4: これは、メタン(CH4)に見られるように、炭素が達成できる最低の酸化状態です。ここでは、炭素は水素と4つの単一結合を形成しますが、これは炭素よりも電気陰です。
* +4: これは、二酸化炭素(CO2)で見られるように、炭素が達成できる最高の酸化状態です。ここでは、炭素は酸素と二重結合を形成します。これは炭素よりも電気陰性です。
* 中間値: 炭素は、さまざまな有機化合物および無機化合物に見られるように、-4から+4の間の酸化状態も持つことができます。たとえば、エタノール(CH3CH2OH)では、ヒドロキシル基(OH)に結合した炭素の酸化状態は-1です。
炭素の酸化状態に影響する要因:
* 結合原子の電気陰性度: 原子が炭素に結合する電気陰性の方が多いほど、酸化状態がより正しくなります。
* 電気陰性原子への結合の数: より多くの結合炭素が電気陰性原子と形成されるほど、酸化状態がより正しくなります。
* 二重結合またはトリプルボンドの存在: 二重結合と三重結合は、単一結合と比較して炭素の正電荷を増加させます。
酸化状態の決定:
これらのステップに従って、化合物の炭素の酸化状態を計算できます。
1. +1の酸化状態を水素に、-2の酸素に酸素(過酸化物を除く)に割り当て、ハロゲンに-1に割り当てます(ハロゲン化合物を除く)。
2.化合物内のすべての酸化状態の合計を、化合物の全体的な電荷(通常はゼロ)に等しく設定します。
3.炭素の酸化状態を解決します。
例:
ホルムアルデヒド(CH2O):
* H =+1の酸化状態
* O =-2の酸化状態
*全体の電荷=0
したがって、2(+1) + x +(-2)=0
x =0
ホルムアルデヒドの炭素の酸化状態は0です。