Ako sa valencia odlišuje od oxidačného stavu

Valencia a stupeň oxidácie sú koncepty často používané v anorganickej chémii. V mnohých chemických zlúčeninách sa hodnota valencie a stupeň oxidácie prvku zhodujú, preto sa žiaci a študenti často mýlia. Tieto koncepty majú naozaj niečo spoločné, ale rozdiely sú výraznejšie. Aby sme pochopili rozdiel medzi týmito dvoma pojmami, stojí za to vedieť o nich viac.

Stav oxidácie

\ t

Stupeň oxidácie je pomocné množstvo prisudzované atómu chemického prvku alebo skupiny atómov, ktoré ukazuje, ako sú spoločné páry elektrónov rozdelené medzi vzájomne pôsobiace prvky.

Je to pomocná hodnota, ktorá nemá fyzický zmysel ako taký. Jej podstata je jednoducho vysvetlená pomocou príkladov:

Molekula jedlej soliNaClpozostáva z dvoch atómov - atómu chlóru a atómu sodíka. Väzba medzi týmito atómami je iónová. Sodík má 1 elektrón na úrovni valencie, čo znamená, že má jeden spoločný elektronový pár s atómom chlóru. Z týchto dvoch prvkov je chlór viac elektronegatívny (má vlastnosť miešania elektrónových párov k sebe), potom sa k nemu presunie jediný spoločný pár elektrónov. V zlúčenine má prvok s vyššou elektronegativitou negatívny oxidačný stav, menej elektronegatívny, resp. Pozitívny, a jeho hodnota sa rovná počtu spoločných elektrónových párov. Pre uvažovanú molekulu NaCl budú oxidačné stavy sodíka a chlóru vyzerať takto:

+1 -1

NaCl

Chlór, selektrónový pár, ktorý je k nemu premiestnený, je teraz považovaný za anión, to znamená atóm, ktorý k sebe pripojil ďalší elektrón a sodík ako katión, to znamená atóm, ktorý daruje elektrón. Ale pri zaznamenávaní stupňa oxidácie na prvom mieste je to znamienko a v druhom prípade číselná hodnota a pri zaznamenávaní iónového náboja - naopak.

Stupeň oxidácie môže byť definovaný ako počet elektrónov, ktorým pozitívny ión chýba na elektroneutrálnom atóme, alebo ktorý musí byť odobratý z negatívneho iónu, aby sa oxidoval na atóm. V tomto príklade je zrejmé, že pozitívny ión sodíka spôsobený vytesnením elektrónového páru chýba elektrón a ión chlóru má jeden ďalší elektrón.

Stupeň oxidácie jednoduchej (čistej) látky bez ohľadu na jej fyzikálne a chemické vlastnosti je nula. Napríklad molekula O2pozostáva z dvoch atómov kyslíka. Majú rovnaké hodnoty elektronegativity, takže spoločné elektróny sa na žiadnu z nich nezmenia. To znamená, že elektrónový pár je striktne medzi atómami, pretože stupeň oxidácie bude nulový.

Pre niektoré molekuly je ťažké určiť, kde sa elektróny pohybujú, najmä ak sú v nej tri alebo viac prvkov. Na výpočet stupňa oxidácie v takýchto molekulách musíte použiť niekoľko jednoduchých pravidiel:

  1. Atóm vodíka má takmer vždy konštantný oxidačný stav +1 ..
  2. U kyslíka je tento ukazovateľ -2. Jedinými výnimkami z tohto pravidla sú oxidy fluóru
  3. .

+2 -1 +1 -1

OF2a O2F 2 ,

Keďže fluór je prvkom s najvyššou elektronegativitou, preto vždy posúva interagujúce elektróny smerom k sebe. Podľa medzinárodných pravidiel sa najprv zaznamenáva prvok s nižšou elektricky zápornou hodnotou, pretože v týchto oxidoch je na prvom mieste kyslík.

  • Ak zhrnieme všetky oxidačné stavy v molekule, dostaneme nulu.
  • Pozitívny oxidačný stav je charakteristický pre atómy kovov.

Pri výpočte oxidačných stavov je potrebné pamätať na to, že najväčší oxidačný stav prvku sa rovná počtu jeho skupiny a minimálny je číslo skupiny mínus 8. Pre chlór je maximálny možný oxidačný stav +7, pretože je v 7. skupine a minimum je 7. -8 = -1.

Všeobecné informácie o valencii

\ t

Valencia je počet kovalentných väzieb, ktoré môže prvok tvoriť v rôznych zlúčeninách.

Na rozdiel od stupňa oxidácie má pojem valencia skutočný fyzikálny význam.

Najvyššia valencia sa rovná číslu skupiny v periodickej tabuľke. Síra S sa nachádza v 6. skupine, to znamená, že jej maximálna valencia je 6. Ale môže to byť aj 2 (H2S) alebo 4 (SO2 ).

Takmer všetky prvky sú charakterizované premenlivou valenciou. Existujú však atómy, pre ktoré je táto hodnota konštantná. Patria medzi ne alkalické kovy, striebro, vodík (ich valencia je vždy 1), zinok (valencia je vždy 2), lantán (valencia je 3).

Čo je spoločné pre valenciu a oxidáciu

\ t
  1. Odvolávať sa na obidva ainé hodnoty používajú kladné celé čísla, ktoré sú napísané nad latinským označením prvku.
  2. Najvyššia valencia, rovnako ako najväčší stupeň oxidácie, sa zhoduje s číslom skupiny prvku.
  3. Stupeň oxidácie ktoréhokoľvek prvku v komplexnej zlúčenine sa zhoduje s číselnou hodnotou jedného z valenčných ukazovateľov. Napríklad chlór, ktorý je v 7. skupine, môže mať valenciu 1, 3, 4, 5, 6 alebo 7, čo znamená, že možné stupne oxidácie sú ± 1, + 3, + 4, + 5, + 6, + 7.

Hlavné rozdiely medzi týmito pojmami

  1. Pojem "valencia" má fyzikálny význam a stupeň oxidácie je pomocný pojem, ktorý nemá žiadny skutočný fyzikálny význam.
  2. Stupeň oxidácie môže byť nula, väčší alebo menší ako nula. Valencia je prísne väčšia ako nula.
  3. Valencia zobrazuje počet kovalentných väzieb a stupeň oxidácie - distribúcia elektrónov v zlúčenine.