Verschil tussen oxidatiegetal en valsheid

Belangrijkste verschil - Oxidatie nummer versus Valency

Oxidatiegetal en valentie zijn gerelateerd aan de valentie-elektronen van een atoom. Valence-elektronen zijn de elektronen die de buitenste schillen of orbitalen van een atoom innemen. Omdat deze elektronen zich zwak aangetrokken voelen tot de kern, kunnen ze gemakkelijk verloren gaan of worden gedeeld met andere atomen. Dit verlies, winst of delen van elektronen zorgt ervoor dat een bepaald atoom een ​​oxidatiegetal en valentie heeft. Het grootste verschil tussen oxidatiegetal en valentie is dat oxidatiegetal is de lading van het centrale atoom van een coördinatieverbinding als alle bindingen rond dat atoom ionische bindingen waren terwijl valentie het maximale aantal elektronen is dat een atoom kan verliezen, verkrijgen of delen om stabiel te worden.

Key Areas Covered

1. Wat is oxidatiegetal
      - Definitie, berekening, weergave, voorbeelden
2. Wat is Valency
      - Definitie, berekening, weergave, voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen oxidatiegetal en -valentie
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Aufbau-principe, coördinatieverbinding, Ionische banden, Octet-regel, oxidatiegetal, Valence-elektronen, Valency

Wat is oxidatiegetal

Oxidatiegetal is de lading van het centrale atoom van een coördinatieverbinding als alle bindingen rond dat atoom ionische bindingen waren. Coördinatiecomplexen bestaan ​​bijna altijd uit overgangsmetaalatomen in het midden van het complex. Dit metaalatoom is omgeven door chemische groepen die liganden worden genoemd. Deze liganden hebben alleenstaande elektronenparen die kunnen worden gedeeld met metaalatomen om coördinatiebindingen te vormen. Na de vorming van de coördinatiebinding lijkt het op een covalente binding. Dit komt omdat de twee atomen in de coördinatiebindingen een paar elektronen delen, net als een covalente binding. Het oxidatiegetal van het centrale metaalatoom wordt echter berekend met het oog op de coördinatiebindingen als ionische bindingen.

Om coördinatieverbindingen te vormen, moet het metaalatoom lege orbitalen hebben. De meeste overgangsmetalen zijn samengesteld uit lege d-orbitalen. Daarom kunnen ze fungeren als het centrale metaalatoom van coördinatiecomplexen. Het oxidatie nummer van het centrale atoom wordt vertegenwoordigd door Romeinse cijfers. Het Romeinse getal geeft de lading van het centrale atoom en staat tussen haakjes. Als het oxidatiegetal van een hypothetisch metaalatoom "M" bijvoorbeeld 3 is, wordt het oxidatiegetal gegeven als M (III).

Laten we een voorbeeld bekijken om het oxidatie nummer te vinden. De structuur van een coördinatie-ion wordt hieronder gegeven.

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

In het bovengenoemde coördinatie-ion is de totale lading +1; daarom zou de som van de ladingen van de liganden en het centrale atoom gelijk moeten zijn aan +1. Typisch zijn chlooratomen -1 geladen en NH₃ zijn neutraal.

+1 = (lading van kobaltatoom) + (lading van 2 Cl-atomen) + (lading van 4 NH₃)

+1 = (lading van kobalt-atoom) + (-1 x 2) + (0 x 4)

daarom,

Lading van kobaltatoom = (+1) - (-2) + (0)

                                             = (+3)

Vandaar het oxidatie nummer van Cobalt = Co (III)

Wat is Valency

Valentie is het maximale aantal elektronen dat een atoom kan verliezen, verkrijgen of delen om gestabiliseerd te worden. Voor metalen en niet-metalen, de octetregel beschrijft de meest stabiele vorm van een atoom. Het zegt dat als het aantal van de buitenste schil van een atoom volledig gevuld is met acht elektronen, die configuratie stabiel is. Met andere woorden, als de s- en p-suborbitalen volledig zijn gevuld met ns²np⁶, het is stabiel. Uiteraard hebben edelgasatomen deze elektronenconfiguratie. Daarom moeten andere elementen elektronen verliezen, verkrijgen of delen om de octetregel te gehoorzamen. Het maximale aantal elektronen dat bij dit stabilisatieproces betrokken is, wordt de valentie van dat atoom genoemd.

Als we bijvoorbeeld het siliciumelement beschouwen, is de elektronenconfiguratie 1s²2s²2p⁶3s²3p². De buitenste schil is n = 3. Het aantal elektronen in die schaal is 4. Daarom zou het 4 extra elektronen moeten krijgen om het octet te voltooien. In het algemeen kan silicium 4 elektronen delen met andere elementen om het octet te voltooien.

Het orbitale diagram van silicium,

Een herschikking van de elektronen vindt plaats vóór het delen.

Vervolgens vindt het delen van elektronen plaats.

In het bovenstaande orbitale diagram vertegenwoordigen de halve pijlen in rode kleur de elektronen die door andere elementen worden gedeeld. Omdat het siliciumatoom 4 elektronen moet delen om gestabiliseerd te worden, is de valentie van silicium 4. 

Maar voor overgangsmetaalelementen is de valentie vaak 2. Dit komt omdat de elektronen naar de orbitalen worden gevuld volgens de energieniveaus van die orbitalen. Bijvoorbeeld volgens de Aufbau-principe, de energie van 4s-orbitaal is lager dan die van 3d-orbitaal. Vervolgens worden de elektronen eerst tot de 4s-orbitaal en vervolgens tot de 3d-orbitaal gevuld. Omdat valentie wordt gedefinieerd voor de elektronen in de buitenste baan, zijn de elektronen in de 4-bollenbaan de valentie van dat atoom. Als we Iron (Fe) beschouwen, is de elektronenconfiguratie [Ar] 3d⁶4s². Daarom is de valentie van ijzer 2 (2 elektronen in 4s²). Maar soms wordt de valentie van ijzer 3. Dit komt omdat de 3d⁵ elektronenconfiguratie is stabieler dan 3d⁶. Dus, het verwijderen van nog een elektron samen met 4s elektronen zal Iron meer stabiliseren.

Verschil tussen oxidatiegetal en valsheid

Definitie

Oxidatie nummer: Oxidatiegetal is de lading van het centrale atoom van een coördinatieverbinding als alle bindingen rond dat atoom ionische bindingen waren.

Valentie: Valentie is het maximale aantal elektronen dat een atoom kan verliezen, verkrijgen of delen om gestabiliseerd te worden.

Toepassing

Oxidatie nummer: Oxidatie nummer wordt toegepast voor coördinatiecomplexen.

Valentie: Valentie wordt gebruikt voor elk element.

Berekening

Oxidatie nummer: Oxidatie nummer kan worden berekend rekening houdend met de liganden en de totale lading van het coördinatiecomplex.

Valentie: Valentie kan worden bepaald door de elektronenconfiguratie te verkrijgen.

Vertegenwoordiging

Oxidatie nummer: Oxidatie nummer wordt gegeven in Romeinse cijfers die tussen haakjes staan.

Valentie: Valentie wordt gegeven in Hindoestaans-Arabische cijfers.

Conclusie

Hoewel de definitie van Valency zegt dat dit het maximale aantal elektronen is dat wordt gebruikt in bonding, kunnen overgangselementen verschillende valenties hebben. Dit komt omdat overgangsmetalen kunnen worden gestabiliseerd door verschillende aantallen elektronen te verwijderen. Bovendien kunnen centrale atomen in coördinatiecomplexen verschillende oxidatienummers hebben volgens de liganden die aan het atoom zijn verbonden.

Referenties:

1. "Oxidatienummers." Chemed. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 20 juli 2017. 
2.Helmenstine, Anne Marie. "Wat is Valence in de chemie?" ThoughtCo. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 20 juli 2017.