Forskjellen mellom valens og oksidasjonsnummer

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Nøkkelforskjellen mellom valens og oksidasjonstall er at valens er det maksimale antallet elektroner et atom kan miste, få eller dele for å bli stabilt, mens oksidasjonstall er antallet elektroner et atom kan miste eller få til å danne en binding med et annet atom.

Begrepene oksidasjonstall og valens er relatert til valenselektronene til et atom. Valenselektroner er elektronene som okkuperer de ytterste orbitalene til et atom. Disse elektronene har en svak tiltrekning mot atomkjernen; dermed kan atomer enkelt fjerne eller dele disse elektronene med andre atomer. Dette tapet, gevinsten eller delingen av elektroner fører til at et bestemt atom har et oksidasjonsnummer og valens, og til slutt danner det en kjemisk binding mellom de to atomene.

Hva er Valency?

Valency er det maksimale antallet elektroner et atom mister, vinner eller deler for å bli stabilt. For metaller og ikke-metaller beskriver oktettregelen den mest stabile formen av et atom. Her, hvis nummeret på det ytterste skallet til et atom er fylt helt (trenger åtte elektroner for denne fullføringen), er den elektronkonfigurasjonen stabil. Med andre ord, hvis s- og p-suborbitalene er fullstendig fylte med ns²np^{6 konfigurasjon, er atomet stabilt.}

Naturligvis har edelgassatomer denne elektronkonfigurasjonen. Derfor må andre elementer enten miste, få eller dele elektroner for å følge oktettregelen. Det maksimale antallet elektroner et atom trenger for å miste eller få eller dele i denne stabiliseringen er valensen til det atomet.

La oss for eksempel vurdere silisium. Elektronkonfigurasjonen til silisium er 1s²2s²2p⁶3s² 3p^{2 Det ytterste skallet er n=3, og det har 4 elektroner. Derfor bør den få fire elektroner til for å fullføre oktetten. Generelt kan silisium dele 4 elektroner med andre elementer for å fullføre oktetten. Dermed er valensen til silisium 4.}

For forskjellige kjemiske elementer er valensen forskjellig. Det er fordi elektroner er fylt til orbitalene i henhold til energinivåene til disse orbitalene. Imidlertid har de fleste overgangsmetaller samme valens; ofte er det 2. Men noen grunnstoffer kan ha forskjellig valens fordi atomet kan stabiliseres i forskjellige elektronkonfigurasjoner ved å fjerne elektroner.

For eksempel, i jern (Fe), er elektronkonfigurasjonen [Ar]3d⁶4s² Derfor er valensen til jern er 2 (2 elektroner i 4s²). Men noen ganger blir valensen til jern 3. Det er fordi 3d⁵ elektronkonfigurasjonen er mer stabil enn 3d^{6 Dermed fjerner man ett elektron til sammen med 4s elektroner vil stabilisere jern mer.}

Hva er oksidasjonsnummer?

Oksydasjonstallet er antallet elektroner et atom kan miste eller få for å danne en binding med et annet atom. Noen ganger bruker vi begrepene oksidasjonstilstand og oksidasjonstall om hverandre, men de har små forskjeller.

Figur 01: Noen kjemiske elementer kan vise forskjellige oksidasjonstall

De fleste ganger brukes begrepet oksidasjonstall for koordinasjonskomplekser. I koordinasjonskomplekser er oksidasjonstallet ladningen til det sentrale atomet til en koordinasjonsforbindelse hvis alle bindinger rundt det atomet var ioniske bindinger. Koordinasjonskomplekser er nesten alltid sammensatt av overgangsmetallatomer i sentrum av komplekset. Dette metallatomet har kjemiske grupper i omgivelsene, som vi kaller ligander. Disse liganden har ensomme elektronpar som kan deles med metallatomer for å danne koordinasjonsbindinger.

Etter dannelsen av koordinasjonsbindingen ligner den på en kovalent binding. Det er fordi de to atomene i koordinasjonsbindingene deler et elektronpar, akkurat som en kovalent binding. Vi må imidlertid beregne oksidasjonstallet til det sentrale metallatomet med tanke på koordinasjonsbindingene som ioniske bindinger.

Hva er forskjellen mellom valens og oksidasjonsnummer?

Begrepene oksidasjonstall og valens er relatert til valenselektronene til et atom. Hovedforskjellen mellom valens og oksidasjonsnummer er at valens er det maksimale antallet elektroner et atom kan miste, få eller dele for å bli stabilt, mens oksidasjonsnummer er antallet elektroner et atom kan miste eller få for å danne en binding med et annet atom. Dessuten brukes begrepet valens for ethvert kjemisk grunnstoff, men begrepet oksidasjonstall brukes hovedsakelig om koordinasjonskomplekser.

Infografikken nedenfor oppsummerer forskjellen mellom valens og oksidasjonstall.

Summary – Valency vs Oxidation Number

Både oksidasjonstall og valens er termer relatert til valenselektronene til et atom. Hovedforskjellen mellom valens og oksidasjonsnummer er at valens er det maksimale antallet elektroner et atom kan miste, få eller dele for å bli stabilt, mens oksidasjonsnummer er antallet elektroner et atom kan miste eller få for å danne en binding med et annet atom.