A vegyérték és az oxidáció fogalmak gyakran használhatók a szervetlen kémiában. Számos kémiai vegyületben az elem vegyértékértéke és oxidációs állapota egybeesik, ezért az iskolások és a diákok gyakran összekeverednek. Ezeknek a fogalmaknak valóban van valami közös, de a különbségek jelentősebbek. Ahhoz, hogy megértsük, miben különbözik ez a két fogalom, többet kell megtudni ezekről..
Oxidációs állapot
Az oxidációs állapot egy kémiai elem vagy atomcsoport atomjának hozzárendelt kiegészítő mennyiség, amely megmutatja, hogy az elektronok közös pártjai hogyan oszlanak el egymással kölcsönhatásba lépő elemek között.
Ez egy kiegészítő mennyiség, amelynek önmagában nincs fizikai jelentése. Ennek lényegét nagyon egyszerű megmagyarázni példák felhasználásával:
Ehető sómolekula NaCl két atomból áll - klóratomból és nátrium-atomból. Ezen atomok közötti kötés ionos. A nátrium valenciaszintjén 1 elektron van, ami azt jelenti, hogy egy közös elektronpárt tartalmaz a klóratommal. E két elem közül a klór inkább elektronegatív (az a tulajdonsága, hogy összekapcsolja az elektronpárokat önmagával), akkor az egyetlen közös elektronpár hozzá fog fordulni. A vegyületben egy nagyobb elektronegativitással rendelkező elem negatív oxidációs állapotú, kevésbé elektronegatív, illetve pozitív, és értéke megegyezik a teljes elektronpárok számával. A vizsgált NaCl-molekula esetében a nátrium és a klór oxidációs állapota így néz ki:
+1 -1
NaCl
A klórt, amelynek elektronpárja hozzá van tolva, anionnak tekintjük, azaz atomnak, amelyhez további elektron kapcsolódik, és nátriumnak - kationként, vagyis atomnak, amely egy elektronot adományoz. Az oxidációs fok rögzítésekor azonban a jel az első helyen, a számérték pedig a második, és fordítva az ion töltés rögzítésénél van.
Az oxidációs állapot úgy határozható meg, hogy az elektronok száma olyan egy elektronban van, amelyben a pozitív ionnak nincs elegendő egy elektroneutrális atomja, vagy amelyet negatív ionból kell venni ahhoz, hogy atomjává oxidálódjon. Ebben a példában nyilvánvaló, hogy az elektronpár elmozdulása miatt a pozitív nátriumionnak hiányzik egy elektron, és a klórionnak egy extra elektronja van.Egy egyszerű (tiszta) anyag oxidációs állapota, függetlenül annak fizikai és kémiai tulajdonságaitól, nulla. O molekula2, például két oxigénatomból áll. Ugyanazok az elektronegativitási értékek vannak, mert a közönséges elektronok egyikükre sem mozognak. Ez azt jelenti, hogy az elektronpár szigorúan az atomok között helyezkedik el, mivel az oxidációs állapot nulla.
Bizonyos molekulák esetében nehéz lehet meghatározni, hol mozognak az elektronok, főleg ha három vagy több elem van benne. Az ilyen molekulák oxidációs fokának kiszámításához néhány egyszerű szabályt kell használnia:
- A hidrogénatom szinte mindig állandó oxidációs állapota + 1 ...
- Az oxigénnél ez a mutató -2. Ez alól a kivétel csak a fluor-oxidok.
+2 -1 +1 -1
DPOF2 és Ó2F2,
Mivel a fluor a legnagyobb elektronegativitású elem, ezért mindig kölcsönhatásba lép az interakciós elektronokkal. A nemzetközi szabályok szerint először egy alacsonyabb elektronegativitású elemet kell felvenni, ezért ezekben az oxidokban elsősorban az oxigén van.
- Ha összefoglaljuk a molekula összes oxidációs állapotát, akkor nullát kapunk.
- A fématomokat pozitív oxidációs állapot jellemzi..
Az oxidációs fok kiszámításakor nem szabad megfeledkezni arról, hogy egy elem legnagyobb oxidációs foka megegyezik a csoport számával, és a legkisebb a csoport száma mínusz 8. A klór esetében az oxidációs fok maximális lehetséges értéke +7, mert a 7. csoportban van, és a minimum a 7-8 = -1.
Valency áttekintés
Valencia - a kovalens kötések száma, amelyet egy elem különböző vegyületekben képezhet.
Az oxidáció mértékével ellentétben az valencia fogalmának valós fizikai jelentése.
A legmagasabb valencia mutató megegyezik a periodikus táblázatban szereplő csoportszámmal. A kén S a 6. csoportban helyezkedik el, azaz maximális vegyérték értéke 6. De lehet 2 (H2S) vagy 4 (SO2).
Szinte az összes elemet változó valencia jellemzi. Vannak olyan atomok, amelyeknél ez az érték állandó. Ide tartoznak az alkálifémek, az ezüst, a hidrogén (valenciájuk mindig 1), a cink (az valencia mindig 2), a lantán (az valencia 3).
Mi a közös az valencia és az oxidációs állapot?
- Mind az egyik, mind a másik érték megjelölésére pozitív egész számokat használunk, amelyeket az elem latin megnevezése fölé írunk..
- A legnagyobb valencia és a legnagyobb oxidációs állapot egybeesik az elemcsoport számával.
- Egy elem oxidációs állapota egy komplex vegyületben egybeesik az egyik valenciaindex numerikus értékével. Például a 7. csoportba tartozó klór valenciája 1, 3, 4, 5, 6 vagy 7 lehet, ami azt jelenti, hogy a lehetséges oxidációs állapotok ± 1, + 3, + 4, + 5, + 6, + 7.
A fogalmak közötti főbb különbségek
- A "valencia" fogalmának fizikai jelentése van, és az oxidáció mértéke egy kiegészítő kifejezés, amelynek nincs valódi fizikai jelentése..
- Az oxidációs állapot nulla, nullánál nagyobb vagy kisebb. A valencia szigorúan nagyobb, mint nulla.
- Az valencia a kovalens kötések számát, az oxidációs állapot pedig az elektronok eloszlását jelenti a vegyületben.
