Skillnad mellan oxidationsnummer och valens

Huvudskillnad - Oxidationsnummer vs Valency

Oxidationsnummer och valens är relaterade till valenselektronerna hos en atom. Valenselektroner är de elektroner som upptar de yttersta skalen eller orbitalerna av en atom. Eftersom dessa elektroner är svagt attraherade av kärnan, kan de lätt gå förlorade eller delas med andra atomer. Denna förlust, förstärkning eller delning av elektroner medför att en viss atom har ett oxidationsnummer och valens. Huvudskillnaden mellan oxidationsnummer och valens är det oxidationsnummer är laddningen av den centrala atomen i en koordinationsförening om alla bindningar kring den atomen var jonbindningar medan valens är det maximala antalet elektroner som en atom kan förlora, vinna eller dela för att bli stabil.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är oxidationsnummer
      - Definition, Beräkning, Representation, Exempel
2. Vad är Valency
      - Definition, Beräkning, Representation, Exempel
3. Vad är skillnaden mellan oxidationsnummer och valens
      - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Aufbau Princip, Koordineringsförening, Joniska bindningar, Octetregel, Oxideringsnummer, Valenselektroner, Valens

Vad är oxidationsnummer

Oxidationsnummer är laddningen av den centrala atomen i en koordinationsförening om alla bindningarna kring den atomen var jonbindningar. Koordineringskomplexen består nästan alltid av övergångsmetallatomer i mitten av komplexet. Denna metallatom omges av kemiska grupper som kallas ligander. Dessa ligander har ensamma elektronpar som kan delas med metallatomer för att bilda koordinationsbindningar. Efter bildningen av koordinationsbindningen liknar den en kovalent bindning. Detta beror på att de två atomerna i koordinationsbindningarna delar ett par elektroner, precis som en kovalent bindning. Emellertid beräknas oxidationsnumret för den centrala metallatomen med tanke på koordinationsbindningarna som jonbindningar.

För att bilda koordinationsbindningar borde metallatomen ha tomma orbitaler. De flesta övergångsmetallerna består av tomma d-orbital. Därför kan de fungera som den centrala metallen i koordinationskomplexen. Oxidationsnumret för den centrala atomen representeras av romerska siffror. Det romerska numret ger laddningen av den centrala atomen, och den ingår i parenteser. Om exempelvis oxidationsnumret för en hypotetisk metallatom "M" är 3, ges oxidationsnumret som M (III).

Låt oss överväga ett exempel för att hitta oxidationsnumret. Strukturen hos en koordinationsjon ges nedan.

Figur 01: trans- [CoCl2 (NH3) 4]+

I ovanstående koordinationsjon är den totala laddningen +1; därför bör summan av laddningarna för liganderna och den centrala atomen vara lika med +1. Typiskt är kloratomer -1 laddade och NH₃ är neutrala.

+1 = (Laddning av koboltatom) + (laddning av 2 Cl atomer) + (laddning av 4 NH₃)

+1 = (Laddning av koboltatom) + (-1 x 2) + (0 x 4)

Därför,

Laddning av koboltatom = (+1) - (-2) + (0)

                                             = (+3)

Följaktligen är oxidationsantalet av kobolt = Co (III)

Vad är Valency

Valens är det maximala antalet elektroner som en atom kan förlora, vinna eller dela för att bli stabiliserad. För metaller och nonmetals oktettregeln beskriver den mest stabila formen av en atom. Det står att om numret på det yttersta skalet hos en atom är helt fyllt med åtta elektroner är den konfigurationen stabil. Med andra ord, om s och p sub-orbitalerna är helt fyllda med ns²np⁶, det är stabilt. Naturligtvis har ädelgasatomer denna elektronkonfiguration. Därför måste andra element antingen förlora, vinna eller dela elektroner för att lyda oktettregeln. Det maximala antalet elektroner som är involverade i denna stabiliseringsprocess kallas valensen hos den atomen.

Som ett exempel, om vi betraktar silikonelementet, är elektronkonfigurationen 1s²2s²2p⁶3s²3p². Det yttre skalet är n = 3. Antalet elektroner i det skalet är 4. Därför bör det få 4 ytterligare elektroner för att slutföra oktetten. Generellt kan Silicon dela 4 elektroner med andra element för att slutföra oktetten.

Orbitalt diagram över Silicon,

En omlagring av elektronerna sker före delningen.

Då sker delningen av elektroner.

I ovanstående cirkeldiagram representerar halvpilarna i röd färg de elektroner som delas av andra element. Eftersom kiselatomen bör dela 4 elektroner för att stabilisera, är kiselvalensen 4. 

Men för övergångsmetallelement är valensen ofta 2. Detta beror på att elektronerna är fyllda i orbitalerna i enlighet med energinivåerna hos dessa orbitaler. Till exempel enligt Aufbau-principen, energin i 4-vridningsbanan är lägre än den för 3d orbital. Därefter fylls elektronerna först till 4s-banan och sedan till 3d-banan. Eftersom valens definieras för elektronerna i yttersta omloppet, är elektronerna i 4s-omloppet valensen hos den atomen. Om vi ​​anser Järn (Fe) är elektronkonfigurationen [Ar] 3d⁶4s². Därför är valensen av järn 2 (2 elektroner i 4s²). Men ibland blir valens av järn 3. Detta beror på att 3d⁵ elektronkonfigurationen är stabilare än 3d⁶. Således kommer avlägsnande av en mer elektron tillsammans med 4s elektroner att stabilisera järn mer.

Skillnad mellan oxidationsnummer och valens

Definition

Oxideringsnummer: Oxidationsnummer är laddningen av den centrala atomen i en koordinationsförening om alla bindningar runt den atomen var jonbindningar.

Valens: Valens är det maximala antalet elektroner som en atom kan förlora, vinna eller dela för att bli stabiliserad.

Ansökan

Oxideringsnummer: Oxidationsnummer appliceras för koordinationskomplex.

Valens: Valens används för något element.

Beräkning

Oxideringsnummer: Oxidationsnummer kan beräknas med tanke på liganderna och den totala laddningen av koordineringskomplexet.

Valens: Valens kan bestämmas genom att erhålla elektronkonfigurationen.

Representation

Oxideringsnummer: Oxideringsnummer anges i romerska siffror som ligger inom parenteserna.

Valens: Valens ges i hindu-arabiska siffror.

Slutsats

Även om definitionen av Valency säger att det är det maximala antalet elektroner som används vid bindning, kan övergångselement ha olika valencies. Detta beror på att övergångsmetaller kan stabiliseras genom att ta bort olika antal elektroner. Dessutom kan centrala atomer i koordineringskomplexa ha olika oxidationstal enligt de ligander som är bundna till atomen.

referenser:

1. "Oxidationsnummer". Chemed. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 20 juli 2017. 
2.Helmenstine, Anne Marie. "Vad är Valence i kemi?" ThoughtCo. N.p., n.d. Webb. Tillgänglig här. 20 juli 2017.