Різниця між валентністю та окислювальним числом

The ключова різниця між валентністю та окислювальним числом це те валентність - це максимальна кількість електронів, які атом може втратити, отримати або поділитися, щоб стати стабільним, тоді як число окислення - це кількість електронів, які атом може втратити або отримати, щоб утворити зв’язок з іншим атомом.

Терміни число та валентність окислення пов'язані з валентними електронами атома. Валентні електрони - це електрони, що займають найбільш зовнішні орбіталі атома. Ці електрони мають слабке тяжіння до атомного ядра; таким чином, атоми можуть легко видалити або поділити ці електрони з іншими атомами. Ця втрата, посилення або спільне використання електронів призводить до того, що певний атом має число окислення та валентність, і з часом він утворює хімічний зв’язок між двома атомами.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке Валенсія 
3. Що таке число окислення
4. Порівняльне порівняння - число Валенсі проти окислення в табличній формі
5. Підсумок

Що таке Валенсія?

Валентність - це максимальна кількість електронів, які атом втрачає, посилює або ділиться, щоб стати стабільним. Для металів та неметалів правило октету описує найбільш стійку форму атома. Тут, якщо число найбільш зовнішньої оболонки атома заповнене повністю (для цього завершення потрібно вісім електронів), ця конфігурація електронів є стабільною. Іншими словами, якщо суб-орбіталі s і p повністю заповнені, мають ns²н.п.⁶ конфігурація, атом стабільний.

Природно, атоми благородного газу мають цю конфігурацію електронів. Тому інші елементи повинні або втрачати, набирати або ділити електрони, щоб підкорятися правилу октету. Максимальна кількість електронів, яким атом повинен втратити або отримати або отримати частку в цій стабілізації, є валентністю цього атома.

Наприклад, розглянемо кремній. Електронна конфігурація кремнію становить 1с²2с²2р⁶3с²3р². Зовнішня оболонка n = 3, і вона має 4 електрона. Тому для завершення октету слід отримати ще чотири електрони. Як правило, Кремній може ділити 4 електрони з іншими елементами для завершення октету. Таким чином, валентність кремнію становить 4.

Для різних хімічних елементів валентність відрізняється. Це тому, що електрони заповнюються до орбіталей відповідно до енергетичних рівнів цих орбіталей. Однак більшість перехідних металів мають однакову валентність; часто це 2. Але деякі елементи можуть мати різницеві валентності, оскільки атом може стабілізуватися в різних конфігураціях електронів, видаляючи електрони.

Наприклад, у залізі (Fe) електронна конфігурація дорівнює [Ar] 3d⁶4с². Тому валентність заліза становить 2 (2 електрона за 4 с²). Але іноді валентність заліза стає 3. Це тому, що 3d⁵ конфігурація електронів більш стабільна, ніж 3d⁶. Таким чином, видалення ще одного електрона разом з 4s електронами стабілізує залізо більше.

Що таке число окислення?

Окислювальне число - це кількість електронів, які атом може втратити або набрати, утворюючи зв’язок з іншим атомом. Іноді ми використовуємо терміни окислювальний стан та окислювальне число взаємозамінно, але вони мають невеликі відмінності.

Малюнок 01: Деякі хімічні елементи можуть показувати різні окислювальні числа

У більшості випадків термін окислювальне число застосовується для координаційних комплексів. У координаційних комплексах число окислення - це заряд центрального атома координаційної сполуки, якщо всі зв’язки навколо цього атома були іонними зв’язками. Координаційні комплекси майже завжди складаються з атомів перехідного металу в центрі комплексу. Цей атом металу має у своєму оточенні хімічні групи, які ми називаємо лігандами. Ці ліганди мають самотні пари електрон, які можуть бути спільними з атомами металу для утворення координаційних зв’язків.

Після утворення координаційного зв’язку він схожий на ковалентний зв’язок. Це тому, що два атоми в координаційних зв’язках ділять пару електронів, подібно до ковалентного зв’язку. Однак нам слід обчислити число окислення центрального атома металу, розглядаючи координаційні зв’язки як іонні зв’язки.

Яка різниця між валентністю та окислювальним числом?

Терміни число та валентність окислення пов'язані з валентними електронами атома. Ключова відмінність між валентністю та окислювальним числом полягає в тому, що валентність - це максимальна кількість електронів, які атом може втратити, отримати або поділитися, щоб стати стабільним, тоді як число окислення - це кількість електронів, які атом може втратити або отримати, утворюючи зв’язок з іншим атомом. Більше того, термін валентність застосовується для будь-якого хімічного елемента, але термін окислювальний номер застосовується головним чином щодо координаційних комплексів.

Нижче в інфографіці підсумована різниця між валентністю та кількістю окислення.

Підсумок - Число Валенсі проти окислення

І число окислення, і валентність - це терміни, пов'язані з валентними електронами атома. Ключова відмінність між валентністю та числом окислення полягає в тому, що валентність - це максимальна кількість електронів, які атом може втратити, отримати або поділитися, щоб стати стабільним, тоді як число окислення - це кількість електронів, які атом може втратити або отримати, щоб утворити зв’язок з іншим атомом.

Довідка:

1. "Номер окислення". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., доступні тут.

Надано зображення:

1. "Окислювальні номери періоду 2" Альбріс - Власна робота (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons