Forskjellen mellom oksidasjonsnummer og valens

Hovedforskjell - Oksidasjonsnummer vs Valency

Oksidasjonsnummer og valens er relatert til valenselektronene til et atom. Valenselektroner er de elektroner som opptar de ytterste skallene eller orbitaler av et atom. Da disse elektronene er svakt tiltrukket av kjernen, kan de lett gå tapt eller deles med andre atomer. Dette tapet, gevinst eller deling av elektroner forårsaker at et bestemt atom har et oksidasjonsnummer og valens. Hovedforskjellen mellom oksidasjonsnummer og valens er det oksidasjonsnummer er ladningen til det sentrale atom i en koordinasjonsforbindelse dersom alle bindinger rundt det atomet var ioniske bindinger, mens valensen er det maksimale antall elektroner som et atom kan miste, vinne eller dele for å bli stabil.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er oksidasjonsnummer
      - Definisjon, beregning, representasjon, eksempler
2. Hva er Valency
      - Definisjon, beregning, representasjon, eksempler
3. Hva er forskjellen mellom oksidasjonsnummer og valens
      - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Aufbau-prinsipp, Koordinasjonsforbindelse, Joniske bindinger, Octetregel, Oksidasjonsnummer, Valenselektroner, Valens

Hva er oksidasjonsnummer

Oksidasjonsnummer er ladningen til det sentrale atom i en koordinasjonsforbindelse dersom alle bindingene rundt det atomet var ioniske bindinger. Koordineringskomplekser er nesten alltid sammensatt av overgangsmetallatomer i sentrum av komplekset. Dette metallatomet er omgitt av kjemiske grupper som kalles ligander. Disse ligander har lone elektronpar som kan deles med metallatomer for å danne koordinasjonsbindinger. Etter dannelsen av koordineringsbindingen er det lik en kovalent binding. Dette skyldes at de to atomer i koordineringsobligasjonene deler et par elektroner, akkurat som et kovalent bindemiddel. Imidlertid beregnes oksidasjonsnummeret til det sentrale metallatomet i forhold til koordinasjonsbindingene som ioniske bindinger.

For å danne koordinasjonsbindinger bør metallatomet ha tomme orbitaler. De fleste overgangsmetaller består av tomme d-orbitaler. Derfor kan de fungere som det sentrale metallatom av koordinasjonskomplekser. Oxidasjonsnummeret til det sentrale atom er representert av romerske tall. Det romerske nummeret gir ansvaret for det sentrale atom, og det er inkludert i parentes. For eksempel, hvis oksydasjonsnummeret til et hypotetisk metallatom "M" er 3, blir oksidasjonsnummeret gitt som M (III).

La oss vurdere et eksempel for å finne oksidasjonsnummeret. Strukturen til en koordineringsjon er gitt nedenfor.

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

I ovennevnte koordinasjonsjon er den totale ladningen +1; derfor bør summen av ladningene av ligander og det sentrale atom være +1. Vanligvis er kloratomer -1-ladet og NH₃ er nøytrale.

+1 = (Ladning av koboltatom) + (ladning av 2 Cl atomer) + (ladning av 4 NH₃)

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

Derfor,

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

                                             = (+3)

Derfor oksidasjonsnummeret av kobolt = Co (III)

Hva er Valency

Valens er det maksimale antallet elektroner som et atom kan tape, vinne eller dele for å bli stabilisert. For metaller og ikke-metalliske materialer, oktettregel beskriver den mest stabile formen av et atom. Det står at hvis tallet på det ytre skallet av et atom er fullstendig fylt med åtte elektroner, er denne konfigurasjonen stabil. Med andre ord, hvis s og p sub-orbitaler er fullstendig fylt med ns²np⁶, det er stabilt. Naturligvis har edelgassatomer denne elektronkonfigurasjonen. Derfor må andre elementer enten miste, vinne eller dele elektroner for å adlyde oktetregelen. Maksimalt antall elektroner som er involvert i denne stabiliseringsprosessen kalles valensen til det atomet.

Som et eksempel, hvis vi vurderer Silicon-elementet, er elektronkonfigurasjonen 1s²2s²2p⁶3s²3p². Det ytterste skallet er n = 3. Antallet elektroner i det skallet er 4. Derfor skal det oppnå 4 flere elektroner for å fullføre oktetten. Generelt kan Silicon dele 4 elektroner med andre elementer for å fullføre oktetten.

Det orbitale diagrammet av Silicon,

En omlegging av elektronene skjer før delingen.

Så skjer deling av elektroner.

I det ovennevnte orbitaldiagrammet representerer halvpilen i rød farge elektronene som deles av andre elementer. Siden silisiumatomet skal dele 4 elektroner for å bli stabilisert, er valensen av silisium 4. 

Men for overgangsmetallelementer, er valensen ofte 2. Dette skyldes at elektronene er fylt til orbitaler i henhold til energinivåene til disse orbitaler. For eksempel, ifølge Aufbau-prinsippet, energien til 4-bane er lavere enn 3d bane. Så blir elektronene først fylt til 4s-banen og deretter til 3d-orbitalen. Som valens er definert for elektronene i det ytre omløpet, er elektronene i 4s-omløpet valensen av det atomet. Hvis vi anser Iron (Fe), er elektronkonfigurasjonen [Ar] 3d⁶4s². Derfor er valensen av jern 2 (2 elektroner i 4s²). Men noen ganger blir valens av jern 3. Dette er fordi 3d⁵ Elektronkonfigurasjonen er stabilere enn 3d⁶. Således vil fjerning av en ekstra elektron sammen med 4s elektroner stabilisere Jern mer.

Forskjellen mellom oksidasjonsnummer og valens

Definisjon

Oksidasjonsnummer: Oksidasjonsnummer er ladningen av det sentrale atom i en koordinasjonsforbindelse dersom alle bindinger rundt det atomet var ioniske bindinger.

valens: Valens er det maksimale antallet elektroner som et atom kan tape, vinne eller dele for å bli stabilisert.

applikasjon

Oksidasjonsnummer: Oksidasjonsnummer påføres for koordineringskomplekser.

valens: Valens brukes til ethvert element.

beregning

Oksidasjonsnummer: Oksidasjonsnummer kan beregnes i forhold til ligander og den totale ladningen av koordinasjonskomplekset.

valens: Valens kan bestemmes ved å oppnå elektronkonfigurasjonen.

Representasjon

Oksidasjonsnummer: Oksidasjonsnummer er gitt i romerske tall som er inne i parentes.

valens: Valens er gitt i hindu-arabiske tall.

Konklusjon

Selv om definisjonen av Valency sier at det er maksimalt antall elektroner som brukes i liming, kan overgangselementer ha forskjellige valenser. Dette skyldes at overgangsmetaller kan stabiliseres ved å fjerne forskjellige antall elektroner. Videre kan sentrale atomer i koordinasjonskomplekser ha forskjellige oksidasjonsnumre i henhold til ligander som er festet til atomet.

referanser:

1. "Oksidasjonsnumre". Chemed. N.p., n.d. Web. Tilgjengelig her. 20. juli 2017. 
2.Helmenstine, Anne Marie. "Hva er Valence i kjemi?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Tilgjengelig her. 20. juli 2017.