Hoe valentie verschilt van oxidatietoestand

Valentie en mate van oxidatie zijn concepten die vaak worden gebruikt in de anorganische chemie. In veel chemische verbindingen vallen de waarde van de valentie en de mate van oxidatie van het element samen, juist daarom raken schoolkinderen en studenten vaak in de war. Deze concepten hebben echt iets gemeen, maar de verschillen zijn groter. Om het verschil tussen deze twee concepten te begrijpen, is het de moeite waard om er meer over te weten.

Oxidatie-informatie

De oxidatiegraad is een hulphoeveelheid die wordt toegeschreven aan het atoom van een chemisch element of een groep atomen, die laat zien hoe gemeenschappelijke elektronenparen worden verdeeld tussen interagerende elementen.

Dit is een hulpwaarde die als zodanig geen fysieke betekenis heeft De essentie ervan wordt eenvoudig uitgelegd aan de hand van voorbeelden:

Molecuul zout NaCl bestaat uit twee atomen - een chlooratoom en een natriumatoom. De band tussen deze atomen is ionisch. Natrium heeft één elektron op het valentie-niveau, wat betekent dat het één gemeenschappelijk elektronenpaar heeft met een chlooratoom. Van deze twee elementen is chloor meer elektronegatief (het heeft de eigenschap om elektronenparen met zichzelf te mengen), waarna het enige gemeenschappelijke paar elektronen er naartoe zal schuiven. In de verbinding heeft een element met een hogere elektronegativiteit een negatieve oxidatiegraad, minder elektronegatief, respectievelijk positief, en de waarde ervan is gelijk aan het aantal gemeenschappelijke elektronenparen. Voor het onderhavige NaCl-molecuul zullen de oxidatietoestanden van natrium en chloor er als volgt uitzien:

+1 -

NaCl

Chloor, met een elektronenpaar dat erheen is verplaatst, wordt nu beschouwd als een anion, dat wil zeggen een atoom dat een extra elektron aan zichzelf heeft vastgemaakt, en natrium - als een kation, dat wil zeggen een atoom dat een elektron doneert. Maar bij het opnemen van de mate van oxidatie is in de eerste plaats een teken en in de tweede een numerieke waarde, en bij het opnemen van een ionische lading - vice versa.

De mate van oxidatie kan worden gedefinieerd als het aantal elektronen dat een positief ion mist voor een elektroneutraal atoom, of dat moet worden genomen van een negatief ion om te oxideren tot een atoom. In dit voorbeeld is het duidelijk dat het positieve ion van natrium als gevolg van de verplaatsing van het elektronenpaar een elektron mist, en het chloorion heeft één extra elektron.

De oxidatiegraad van een eenvoudige (zuivere) stof, ongeacht de fysische en chemische eigenschappen, is nul. Het 02-molecuul bestaat bijvoorbeeld uit twee zuurstofatomen. Ze hebben dezelfde elektronegativiteitswaarden, dus de gewone elektronen verschuiven niet naar een van hen. Dit betekent dat het elektronenpaar strikt tussen de atomen ligt, omdat de mate van oxidatie nul zal zijn.

Voor sommige moleculen kan het moeilijk zijn om te bepalen waar de elektronen zich bewegen, vooral als er drie of meer elementen in zitten. Om de mate van oxidatie in dergelijke moleculen te berekenen, moet je een paar eenvoudige regels gebruiken:

  1. Het waterstofatoom heeft bijna altijd een constante oxidatietoestand van +1.
  2. Voor zuurstof is dit cijfer -2. De uitzondering op deze regel zijn alleen fluorideoxiden.

+2 -1 +1 -

VAN 2 en O 2 F 2,

Omdat fluor het element met de hoogste elektronegativiteit is, verschuift het daarom altijd de interagerende elektronen naar zichzelf. Volgens internationale regels wordt het element met een lagere elektrisch-negatieve waarde als eerste geregistreerd, omdat zuurstof in de eerste plaats in deze oxiden voorkomt.

  • Als we alle oxidatietoestanden in een molecuul optellen, krijgen we nul.
  • Voor metaalatomen gekenmerkt door een positieve mate van oxidatie.

Bij het berekenen van de graden van oxidatie moet men onthouden dat de grootste oxidatiegraad van een element gelijk is aan het aantal van zijn groep, en het minimum is het groepsnummer minus 8. Voor chloor is de maximaal mogelijke waarde van de oxidatiegraad +7, omdat deze in de 7e groep is en het minimum 7-8 = -1.

Algemene informatie over Valentie

Valentie is het aantal covalente bindingen dat een element kan vormen in verschillende verbindingen.

In tegenstelling tot de mate van oxidatie heeft het concept van valentie een echte fysieke betekenis.

De hoogste valentie-index is gelijk aan het groepsnummer in het periodiek systeem. Zwavel S bevindt zich in de 6e groep, dat wil zeggen, de maximale valentie is 6. Maar het kan ook 2 (H 2 S) of 4 (SO 2 ) zijn.

Bijna alle elementen worden gekenmerkt door variabele valentie. Er zijn echter atomen waarvoor deze waarde constant is. Deze omvatten alkalimetalen, zilver, waterstof (hun valentie is altijd 1), zink (valentie is altijd 2), lanthaan (valentie is 3).

Wat is gebruikelijk in valentie en oxidatie

  1. Gebruik voor aanwijzing en die, en andere grootte positieve gehele getallen die zijn geschreven over de Latijnse aanduiding van een element.
  2. De hoogste valentie, zoals de grootste mate van oxidatie, valt samen met het groepsnummer van het element.
  3. De mate van oxidatie van elk element in een complexe verbinding valt samen met de numerieke waarde van een van de valentie-indicatoren. Bijvoorbeeld, chloor, dat in de 7e groep zit, kan een valentie hebben van 1, 3, 4, 5, 6 of 7, wat betekent dat de mogelijke graden van oxidatie ± 1, + 3, + 4, + 5, + 6, + 7 zijn.

De belangrijkste verschillen tussen deze concepten

  1. Het concept "valentie" heeft een fysieke betekenis en de mate van oxidatie is een hulpterm die geen echte fysieke betekenis heeft.
  2. De mate van oxidatie kan nul zijn, meer of minder dan nul. De valentie is strikt groter dan nul.
  3. De valentie weerspiegelt het aantal covalente bindingen en de mate van oxidatie - de verdeling van elektronen in de verbinding.

Aanbevolen

Wat is het verschil tussen zuigelingenvoeding NAN 1 en NAN 2?
2019
Sialor voor kinderen en volwassenen: beschrijving en verschillen
2019
Welk materiaal is beter dan taslan of membraan?
2019