Galvenā atšķirība starp valenci un oksidācijas skaitli ir tā, ka valence ir maksimālais elektronu skaits, ko atoms var zaudēt, iegūt vai dalīties, lai kļūtu stabils, turpretim oksidācijas skaitlis ir elektronu skaits, ko atoms var zaudēt vai iegūt, veidojoties. saite ar citu atomu.
Termini oksidācijas skaitlis un valence ir saistīti ar atoma valences elektroniem. Valences elektroni ir elektroni, kas aizņem atoma visattālākās orbitāles. Šiem elektroniem ir vāja pievilcība pret atoma kodolu; tādējādi atomi var viegli noņemt vai koplietot šos elektronus ar citiem atomiem. Šis elektronu zudums, pieaugums vai koplietošana izraisa to, ka konkrētam atomam ir oksidācijas skaitlis un valence, un galu galā tas veido ķīmisku saiti starp diviem atomiem.
Kas ir valence?
Valence ir maksimālais elektronu skaits, ko atoms zaudē, iegūst vai sadala, lai kļūtu stabils. Metāliem un nemetāliem okteta noteikums apraksta visstabilāko atoma formu. Šeit, ja atoma visattālākā apvalka numurs ir pilnībā aizpildīts (šī pabeigšanai nepieciešami astoņi elektroni), šī elektronu konfigurācija ir stabila. Citiem vārdiem sakot, ja s un p apakšorbitāles ir pilnībā aizpildītas ar ns2np6 konfigurāciju, atoms ir stabils.
Dabiski, cēlgāzes atomiem ir šāda elektronu konfigurācija. Tāpēc citiem elementiem ir jāzaudē, jāiegūst vai jādala elektroni, lai ievērotu okteta likumu. Maksimālais elektronu skaits, kas atomam jāzaudē, jāiegūst vai jāpiedalās šajā stabilizācijā, ir šī atoma valence.
Piemēram, apsvērsim silīciju. Silīcija elektronu konfigurācija ir 1s22s22p63s2 3p2 Vistālākais apvalks ir n=3, un tajā ir 4 elektroni. Tāpēc tam vajadzētu iegūt vēl četrus elektronus, lai pabeigtu oktetu. Parasti silīcijs var koplietot 4 elektronus ar citiem elementiem, lai pabeigtu oktetu. Tādējādi silīcija valence ir 4.
Dažādiem ķīmiskajiem elementiem valence atšķiras. Tas ir tāpēc, ka elektroni tiek piepildīti līdz orbitālēm atbilstoši šo orbitāļu enerģijas līmeņiem. Tomēr lielākajai daļai pārejas metālu ir tāda pati valence; bieži vien tas ir 2. Taču dažiem elementiem var būt atšķirīga valence, jo atoms var stabilizēties dažādās elektronu konfigurācijās, noņemot elektronus.
Piemēram, dzelzs (Fe) elektronu konfigurācija ir [Ar]3d64s2 Tāpēc valence dzelzs ir 2 (2 elektroni 4s2). Bet dažreiz dzelzs valence kļūst par 3. Tas ir tāpēc, ka 3d5 elektronu konfigurācija ir stabilāka nekā 3d6 Tādējādi tiek noņemts vēl viens elektrons. kopā ar 4s elektroniem vairāk stabilizēs dzelzi.
Kas ir oksidācijas numurs?
Oksidācijas skaitlis ir elektronu skaits, ko atoms var zaudēt vai iegūt, lai izveidotu saiti ar citu atomu. Dažreiz terminus oksidācijas pakāpe un oksidācijas numurs lietojam aizvietojami, taču tiem ir nelielas atšķirības.
Attēls 01: daži ķīmiskie elementi var uzrādīt dažādus oksidācijas skaitļus
Lielākoties termins oksidācijas skaitlis tiek lietots koordinācijas kompleksiem. Koordinācijas kompleksos oksidācijas skaitlis ir koordinācijas savienojuma centrālā atoma lādiņš, ja visas saites ap šo atomu bija jonu saites. Koordinācijas kompleksi gandrīz vienmēr sastāv no pārejas metālu atomiem kompleksa centrā. Šī metāla atoma apkārtnē ir ķīmiskas grupas, kuras mēs saucam par ligandiem. Šiem ligandiem ir vientuļi elektronu pāri, kurus var koplietot ar metāla atomiem, veidojot koordinācijas saites.
Pēc koordinācijas saites izveidošanās tā ir līdzīga kovalentajai saitei. Tas ir tāpēc, ka diviem koordinācijas saišu atomiem ir kopīgs elektronu pāris, tāpat kā kovalentai saitei. Tomēr mums ir jāaprēķina centrālā metāla atoma oksidācijas skaitlis, ņemot vērā koordinācijas saites kā jonu saites.
Kāda ir atšķirība starp valenci un oksidācijas skaitli?
Termini oksidācijas skaitlis un valence ir saistīti ar atoma valences elektroniem. Galvenā atšķirība starp valenci un oksidācijas skaitli ir tā valence ir maksimālais elektronu skaits, ko atoms var zaudēt, iegūt vai dalīties, lai kļūtu stabils, turpretim oksidācijas skaitlis ir elektronu skaits, ko atoms var zaudēt vai iegūt, lai izveidotu saiti ar citu atomu. Turklāt termins valence tiek lietots jebkuram ķīmiskajam elementam, bet termins oksidācijas skaitlis galvenokārt attiecas uz koordinācijas kompleksiem.
Zemāk infografikā ir apkopota atšķirība starp valenci un oksidācijas skaitli.
Kopsavilkums - valence pret oksidācijas skaitli
Gan oksidācijas skaitlis, gan valence ir termini, kas saistīti ar atoma valences elektroniem. Galvenā atšķirība starp valenci un oksidācijas skaitli ir tāda, ka valence ir maksimālais elektronu skaits, ko atoms var zaudēt, iegūt vai dalīties, lai kļūtu stabils, turpretim oksidācijas skaitlis ir elektronu skaits, ko atoms var zaudēt vai iegūt, lai izveidotu saiti ar citu atomu.
