Diferența dintre numărul de oxidare și Valency

Diferența principală - Numărul de oxidare vs Valency

Numărul de oxidare și valența sunt legate de electronii de valență ai unui atom. Electronii de la Valence sunt electronii care ocupă cochilii sau orbitele exterioare ale unui atom. Pe măsură ce acești electroni sunt atrasi de nucleu, pot fi ușor pierduți sau împărțiți cu alți atomi. Această pierdere, câștig sau partajare a electronilor determină ca un anumit atom să aibă un număr de oxidare și valență. Principala diferență între numărul de oxidare și valența este aceea numărul de oxidare este sarcina atomului central al unui compus de coordonare dacă toate legăturile din jurul acelui atom sunt legături ionice, în timp ce valența este numărul maxim de electroni pe care un atom le poate pierde, câștiga sau împărți pentru a deveni stabil.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este numărul de oxidare
      - Definiție, calcul, reprezentare, exemple
2. Ce este Valency
      - Definiție, calcul, reprezentare, exemple
3. Care este diferența dintre numărul de oxidare și valența
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: principiu Aufbau, compus de coordonare, legături ionice, regulă de octet, număr de oxidare, electroni Valence, Valency

Ce este numărul de oxidare

Numărul de oxidare este sarcina atomului central al unui compus de coordonare dacă toate legăturile din jurul acelui atom sunt legături ionice. Complexele de coordonare sunt aproape întotdeauna compuse din atomi de metale tranziționale în centrul complexului. Acest atom de metal este înconjurat de grupări chimice numite liganzi. Acești liganzi au perechi electronice singure care pot fi împărțite cu atomii de metal pentru a forma legături de coordonare. După formarea legăturii de coordonare, este similară unei legături covalente. Acest lucru se datorează faptului că cei doi atomi din legăturile de coordonare împărtășesc o pereche de electroni, la fel ca o legătură covalentă. Cu toate acestea, numărul de oxidare al atomului metalic central este calculat având în vedere legăturile de coordonare ca legături ionice.

Pentru a forma legături de coordonare, atomul de metal ar trebui să aibă orbite goale. Majoritatea metalelor de tranziție sunt compuse din orbite goale. Prin urmare, ele pot acționa ca atom de metal central al complexelor de coordonare. Numărul de oxidare al atomului central este reprezentat de numerele romane. Numărul romane dă sarcina atomului central și este inclus în paranteze. De exemplu, dacă numărul de oxidare al unui atom metalic ipotetic "M" este 3, numărul de oxidare este dat ca M (III).

Să luăm în considerare un exemplu pentru a găsi numărul de oxidare. Structura ionului de coordonare este prezentată mai jos.

Figura 01: trans- [CoCI2 (NH3) 4]+

În coordonarea de mai sus, taxa globală este +1; prin urmare, suma sarcinilor liganzilor și atomului central ar trebui să fie egală cu +1. În mod obișnuit, atomii de clor sunt încărcați cu -1 și NH₃ sunt neutre.

+1 = (încărcarea atomului de cobalt) + (încărcare de 2 atomi de Cl) + (încărcare de 4 NH₃)

+1 = (încărcarea atomului de cobalt) + (-1 x 2) + (0 x 4)

Prin urmare,

Încărcarea atomului de cobalt = (+1) - (-2) + (0)

                                             = (+3)

Prin urmare, numărul de oxidare a Cobalt = Co (III)

Ce este Valency

Valenția este numărul maxim de electroni pe care un atom îl poate pierde, câștiga sau împărți pentru a deveni stabilizat. Pentru metale și metale nemodificate regula octet descrie forma cea mai stabila a unui atom. Se spune că, dacă numărul celui exterior al unui atom este complet umplut cu opt electroni, configurația este stabilă. Cu alte cuvinte, dacă sub-orbitele s și p sunt complet umplute cu ns²np⁶, este stabilă. În mod natural, atomii de gaz nobili au această configurație electronică. Prin urmare, alte elemente trebuie fie să-și piardă, să câștige sau să împartă electroni pentru a respecta regula octeților. Numărul maxim de electroni implicați în acest proces de stabilizare se numește valența acelui atom.

De exemplu, dacă luăm în considerare elementul Silicon, configurația de electroni este 1s²2s²2p⁶3s²3p². Carcasa exterioară este n = 3. Numărul de electroni din respectiva coajă este 4. Prin urmare, ar trebui să obțină încă 4 electroni pentru a completa octetul. În general, Silicon poate împărți 4 electroni cu alte elemente pentru a finaliza octetul.

Diagrama orbitală a Siliconului,

O rearanjare a electronilor are loc înainte de partajare.

Apoi se face schimbul de electroni.

În diagrama orbitală de mai sus, jumătatea săgeților în culoarea roșie reprezintă electronii împărțiți de alte elemente. Deoarece atomul de siliciu ar trebui să împartă 4 electroni pentru a se stabiliza, valența siliciului este de 4. 

Dar pentru elementele metalice de tranziție, valența este adesea 2. Aceasta se datorează faptului că electronii sunt umpluți cu orbitele în funcție de nivelurile energetice ale acestor orbite. De exemplu, în conformitate cu Principiul Aufbau, energia orbitalului 4s este mai mică decât cea a orbitalului 3d. Apoi, electronii sunt mai întâi umpluți cu orbitalul 4s și apoi cu orbitalul 3d. Deoarece valența este definită pentru electronii din orbitalul ultraperiferic, electronii din orbitalul 4s sunt valența acelui atom. Dacă luăm în considerare fierul (Fe), configurația electronilor este [Ar] 3d⁶4s². Prin urmare, valența fierului este de 2 (2 electroni în 4s²). Dar uneori, valența fierului devine 3. Aceasta se datorează faptului că 3d⁵ configurația electronilor este mai stabilă decât 3d⁶. Astfel, îndepărtarea unui electron suplimentar împreună cu electronii 4s va stabiliza mai mult fierul.

Diferența dintre numărul de oxidare și Valency

Definiție

Număr de oxidare: Numărul de oxidare este sarcina atomului central al unui compus de coordonare dacă toate legăturile din jurul acelui atom sunt legături ionice.

Valenţă: Valenția este numărul maxim de electroni pe care un atom îl poate pierde, câștiga sau împărți pentru a deveni stabilizat.

cerere

Număr de oxidare: Numărul de oxidare este aplicat complexelor de coordonare.

Valenţă: Valency este folosit pentru orice element.

Calcul

Număr de oxidare: Numărul de oxidare poate fi calculat luând în considerare liganzii și încărcătura globală a complexului de coordonare.

Valenţă: Valenția poate fi determinată prin obținerea configurației de electroni.

Reprezentare

Număr de oxidare: Numărul de oxidare este dat în numerele romane care se află în paranteze.

Valenţă: Valenția este dată în numere hindu-arabe.

Concluzie

Deși definiția Valency spune că este numărul maxim de electroni utilizați în legare, elementele de tranziție pot avea valențe diferite. Acest lucru se datorează faptului că metalele de tranziție pot fi stabilizate prin eliminarea unui număr diferit de electroni. Mai mult decât atât, atomii centrali din complexele de coordonare pot avea numere diferite de oxidare în funcție de liganzii atașați la atom.

Referințe:

1. "Numerele de oxidare". N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 20 iulie 2017. 
2.Helmenstine, Anne Marie. "Ce este Valence în chimie?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Disponibil aici. 20 iulie 2017.