Валентността и окисляването са понятия, често използвани в неорганичната химия. В много химични съединения стойността на валентността и окислителното състояние на елемента съвпадат и поради тази причина учениците и учениците често се объркват. Тези понятия наистина имат нещо общо, но разликите са по-значителни. За да разберете как се различават тези две понятия, трябва да научите повече за тях..
Окислително състояние
Окислителното състояние е спомагателно количество, приписвано на атома на химичен елемент или група от атоми, което показва как общите двойки електрони се разпределят между взаимодействащите елементи.
Това е спомагателно количество, което няма физическо значение като такова. Същността му е доста проста за обяснение, като се използват примери:
Молекула на сол, годна за консумация NaCl се състои от два атома - атом на хлора и натриев атом. Връзката между тези атоми е йонна. Натрият има 1 електрон на нивото на валентност, което означава, че има една обща електронна двойка с хлорния атом. От тези два елемента хлорът е по-електроотрицателен (има свойството да смесва електронни двойки към себе си), тогава единствената обща двойка електрони ще се прехвърли към него. В съединението елемент с по-висока електроотрицателност има отрицателно окислително състояние, по-малко електроотрицателно, съответно положително, и неговата стойност е равна на броя на общите електронни двойки. За разглежданата молекула NaCl окислителното състояние на натрий и хлор ще изглежда така:
+1 -1
NaCl
Хлорът, с изместена към него електронна двойка, сега се счита за анион, тоест атом, който е прикрепил допълнителен електрон, а натрият - като катион, тоест атом, който дарява електрон. Но при записване на степента на окисление знакът е на първо място, а числовата стойност на второто и обратно, когато записва йонния заряд.
Окислителното състояние може да бъде дефинирано като броя на електроните, на които положителен йон няма достатъчно до електронейтрален атом или трябва да бъде взет от отрицателен йон, за да се окисли до атом. В този пример е очевидно, че поради изместването на електронната двойка, на положителния натриев йон липсва електрон, а хлорният йон има един допълнителен електрон.Окислителното състояние на обикновена (чиста) субстанция, независимо от нейните физични и химични свойства, е нула. Молекула O2, например се състои от два кислородни атома. Те имат същите стойности на електронегативност, тъй като обикновените електрони не се изместват към никой от тях. Това означава, че електронната двойка е разположена строго между атомите, защото окислителното състояние ще бъде нула.
За някои молекули може да бъде трудно да се определи къде са изместени електроните, особено ако в него има три или повече елемента. За да изчислите степента на окисление в такива молекули, трябва да използвате няколко прости правила:
- Водородният атом почти винаги има постоянно състояние на окисляване от + 1 ...
- За кислорода този показател е -2. Изключение от това правило са само флуорните оксиди.
+2 -1 +1 -1
DPOF2 и О2F2,
Тъй като флуорът е елемент с най-висока електроотрицателност, следователно той винаги смесва взаимодействащи електрони. Според международните правила първо се записва елемент с по-ниска стойност на електроотрицателност, следователно кислородът е на първо място в тези оксиди.
- Ако обобщим всички окислителни състояния в молекулата, получаваме нула.
- Металните атоми се характеризират с положително окислително състояние..
Когато изчислявате степените на окисление, не забравяйте, че най-високото ниво на окисление на даден елемент е равно на броя на неговата група, а минималното е числото на групата минус 8. За хлора, максималното възможно състояние на окисляване е +7, защото е в 7-ма група, а минималното е 7-8 = -1.
Обзор на Валенси
Валентност - броят на ковалентните връзки, които един елемент може да образува в различни съединения.
За разлика от степента на окисление, понятието валентност е истинско физическо значение.
Показателят за най-висока валентност е равен на номера на групата в периодичната таблица. Сярата S е разположена в 6-та група, тоест нейната максимална валентност е 6. Но тя също може да бъде 2 (H2S) или 4 (SO)2).
Почти всички елементи се характеризират с променлива валентност. Има обаче атоми, за които тази стойност е постоянна. Те включват алкални метали, сребро, водород (валентността им е винаги 1), цинк (валентността винаги е 2), лантан (валентността е 3).
Какво общо имат валентността и окислителното състояние?
- За обозначаване както на едната, така и на другата стойност се използват положителни цели числа, които са написани над латинското обозначение на елемента.
- Най-високата валентност, както и най-високото състояние на окисляване, съвпада с номера на групата елементи.
- Окислителното състояние на елемент в сложно съединение съвпада с числовата стойност на един от валентните индекси. Например, хлорът, бидейки в 7-ма група, може да има валентност 1, 3, 4, 5, 6 или 7, което означава, че възможните окислителни състояния са ± 1, + 3, + 4, + 5, + 6, + 7.
Основните разлики между тези понятия
- Понятието "валентност" има физическо значение, а степента на окисляване е спомагателен термин, който няма реално физическо значение..
- Окислителното състояние може да бъде нула, по-голямо или по-малко от нула. Валентността е строго по-голяма от нула.
- Валентността представлява броя на ковалентните връзки, а окислителното състояние представлява разпределението на електрони в съединението.
