DEPINISYON
Ang kakayahan ng isang atom na bumuo ng mga bono ng kemikal ay tinatawag valency. Ang isang quantitative measure ng valency ay itinuturing na bilang ng iba't ibang mga atom sa isang molekula kung saan ang isang partikular na elemento ay bumubuo ng mga bono.
Ayon sa mekanismo ng palitan ng paraan ng mga bono ng valence, ang valence ng mga elemento ng kemikal ay tinutukoy ng bilang ng mga hindi magkapares na mga electron na nasa atom. Para sa s- at p-element, ito ang mga electron ng panlabas na antas, para sa d-elemento, ito ang panlabas at pre-outer na antas.
Ang mga halaga ng pinakamataas at pinakamababang valency ng isang elemento ng kemikal ay maaaring matukoy gamit ang Periodic Table ng D.I. Mendeleev. Ang pinakamataas na valency ng isang elemento ay tumutugma sa bilang ng pangkat kung saan ito matatagpuan, at ang pinakamababa ay ang pagkakaiba sa pagitan ng numero 8 at numero ng pangkat. Halimbawa, ang bromine ay matatagpuan sa pangkat ng VIIA, na nangangahulugang ang pinakamataas na valency nito ay VII, at ang pinakamababa ay I.
Ipinares (matatagpuan ang dalawa sa atomic orbitals) na mga electron, kapag nasasabik, ay maaaring paghiwalayin sa pagkakaroon ng mga libreng selula ng parehong antas (imposible ang paghihiwalay ng elektron sa anumang antas). Isaalang-alang ang halimbawa ng mga elemento ng pangkat I at II. Halimbawa, ang valency ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng pangkat I ay katumbas ng isa, dahil sa panlabas na antas ang mga atomo ng mga elementong ito ay may isang elektron:
3 Li 1s 2 2s 1
Ang valency ng mga elemento ng pangunahing subgroup ng pangkat II sa ground (unexcited) na estado ay zero, dahil walang mga hindi pares na mga electron sa panlabas na antas ng enerhiya:
4 Maging 1s 2 2 s 2
Kapag ang mga atom na ito ay nasasabik, ang mga ipinares na s-electron ay naghihiwalay sa mga libreng cell ng p-sublevel ng parehong antas at ang valence ay magiging katumbas ng dalawa (II):
Katayuan ng oksihenasyon
Upang makilala ang estado ng mga elemento sa mga compound, ang konsepto ng antas ng oksihenasyon ay ipinakilala.
DEPINISYON
Ang bilang ng mga electron na inilipat mula sa isang atom ng isang partikular na elemento o sa isang atom ng isang partikular na elemento sa isang compound ay tinatawag na estado ng oksihenasyon.
Ang isang positibong estado ng oksihenasyon ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron na inilipat mula sa isang partikular na atom, at ang isang negatibong estado ng oksihenasyon ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga electron na inilipat patungo sa isang partikular na atom.
Mula sa kahulugan na ito ay sumusunod na sa mga compound na may mga non-polar bond, ang estado ng oksihenasyon ng mga elemento ay zero. Ang mga molekula na binubuo ng magkatulad na mga atomo (N 2, H 2, Cl 2) ay maaaring magsilbing mga halimbawa ng naturang mga compound.
Ang estado ng oksihenasyon ng mga metal sa elementarya ay zero, dahil ang pamamahagi ng density ng elektron sa kanila ay pare-pareho.
Sa mga simpleng ionic compound, ang estado ng oksihenasyon ng kanilang mga elemento ng constituent ay katumbas ng electric charge, dahil sa panahon ng pagbuo ng mga compound na ito, isang halos kumpletong paglipat ng mga electron mula sa isang atom patungo sa isa pa ay nangyayari: Na +1 I -1, Mg +2 Cl -1 2, Al +3 F - 1 3 , Zr +4 Br -1 4 .
Kapag tinutukoy ang antas ng oksihenasyon ng mga elemento sa mga compound na may mga polar covalent bond, ang mga halaga ng kanilang electronegativity ay inihambing. Dahil, sa panahon ng pagbuo ng isang kemikal na bono, ang mga electron ay inilipat sa mga atom ng mas maraming electronegative na elemento, ang huli ay may negatibong estado ng oksihenasyon sa mga compound.
Ang konsepto ng estado ng oksihenasyon para sa karamihan ng mga compound ay may kondisyon, dahil hindi ito sumasalamin sa tunay na singil ng atom. Gayunpaman, ang konseptong ito ay malawakang ginagamit sa kimika.
Karamihan sa mga elemento ay maaaring magpakita ng iba't ibang estado ng oksihenasyon sa mga compound. Kapag tinutukoy ang kanilang estado ng oksihenasyon, ginagamit nila ang panuntunan ayon sa kung saan ang kabuuan ng mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento sa mga de-koryenteng neutral na molekula ay zero, at sa mga kumplikadong ion, ang singil ng mga ion na ito. Bilang halimbawa, kinakalkula namin ang antas ng nitrogen oxidation sa mga compound ng komposisyon na KNO 2 at HNO 3 . Ang estado ng oksihenasyon ng hydrogen at alkali na mga metal sa mga compound ay (+), at ang estado ng oksihenasyon ng oxygen ay (-2). Alinsunod dito, ang estado ng oksihenasyon ng nitrogen ay:
KNO 2 1+ x + 2 × (-2) = 0, x=+3.
HNO 3 1+x+ x + 3 × (-2) = 0, x=+5.
Mga halimbawa ng paglutas ng problema
HALIMBAWA 1
| Mag-ehersisyo | Ang Valency IV ay tipikal para sa: a) Ca; b) P; c) O; d) Si? |
| Desisyon | Upang makapagbigay ng tamang sagot sa tanong na ibinibigay, isasaalang-alang namin ang bawat isa sa mga iminungkahing opsyon nang hiwalay. a) Ang calcium ay isang metal. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng tanging posibleng halaga ng valency na tumutugma sa numero ng pangkat sa Periodic Table ng D.I. Mendeleev, kung saan ito matatagpuan, i.e. ang valency ng calcium ay II. Mali ang sagot. b) Ang posporus ay isang di-metal. Tumutukoy sa isang pangkat ng mga elemento ng kemikal na may variable na valency: ang pinakamataas ay tinutukoy ng numero ng pangkat sa Periodic Table ng D.I. Mendeleev, kung saan ito matatagpuan, i.e. ay katumbas ng V, at ang pinakamababa ay ang pagkakaiba sa pagitan ng numero 8 at ang numero ng grupo, i.e. ay katumbas ng III. Mali ang sagot. c) Ang oxygen ay isang non-metal. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng tanging posibleng halaga ng valence na katumbas ng II. Mali ang sagot. d) Ang silikon ay isang di-metal. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng tanging posibleng halaga ng valency na tumutugma sa numero ng pangkat sa Periodic Table ng D.I. Mendeleev, kung saan ito matatagpuan, i.e. ang valency ng silicon ay IV. Ito ang tamang sagot. |
| Sagot | Pagpipilian (d) |
HALIMBAWA 2
| Mag-ehersisyo | Anong valency mayroon ang iron sa compound na nabubuo kapag nakipag-ugnayan ito sa hydrochloric acid: a) I; b) II; c) III; d) VIII? |
| Desisyon | Isinulat namin ang equation para sa pakikipag-ugnayan ng bakal sa hydrochloric acid: Fe + HCl \u003d FeCl 2 + H 2. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan, ang iron chloride ay nabuo at ang hydrogen ay inilabas. Upang matukoy ang valence ng iron sa pamamagitan ng chemical formula, binibilang muna namin ang bilang ng mga chlorine atoms: Kalkulahin ang kabuuang bilang ng mga yunit ng chlorine valency: Tinutukoy namin ang bilang ng mga iron atoms: ito ay katumbas ng 1. Pagkatapos ang valence ng iron sa chloride nito ay magiging katumbas ng: |
| Sagot | Ang valency ng iron sa compound na nabuo sa panahon ng pakikipag-ugnayan nito sa hydrochloric acid ay II. |
Electronegativity (EO) ay ang kakayahan ng mga atom na makaakit ng mga electron kapag sila ay nagbubuklod sa ibang mga atomo .
Ang electronegativity ay depende sa distansya sa pagitan ng nucleus at valence electron, at sa kung gaano kalapit ang valence shell sa pagkumpleto. Kung mas maliit ang radius ng isang atom at mas maraming valence electron, mas mataas ang ER nito.
Ang fluorine ay ang pinaka electronegative na elemento. Una, mayroon itong 7 electron sa valence shell (1 electron lang ang nawawala bago ang isang octet) at, pangalawa, itong valence shell (…2s 2 2p 5) ay matatagpuan malapit sa nucleus.
Ang pinakamaliit na electronegative atoms ay alkali at alkaline earth metals. Mayroon silang malaking radii at ang kanilang mga panlabas na shell ng elektron ay malayo sa kumpleto. Ito ay mas madali para sa kanila na ibigay ang kanilang mga valence electron sa isa pang atom (pagkatapos ang pre-outer shell ay magiging kumpleto) kaysa sa "makakuha" ng mga electron.
Ang electronegativity ay maaaring ipahayag sa dami at ihanay ang mga elemento sa isang hilera sa pataas na pagkakasunud-sunod. Ang pinakakaraniwang ginagamit ay ang electronegativity scale na iminungkahi ng American chemist na si L. Pauling.
Ang pagkakaiba sa electronegativity ng mga elemento sa compound ( ΔX) ay magbibigay-daan sa amin na hatulan ang uri ng kemikal na bono. Kung ang halaga ∆ X= 0 - koneksyon covalent non-polar.
Sa pagkakaiba ng electronegativity na hanggang 2.0, ang bono ay tinatawag covalent polar, halimbawa: ang H-F bond sa HF hydrogen fluoride molecule: Δ X \u003d (3.98 - 2.20) \u003d 1.78
Ang mga bono na may pagkakaiba sa electronegativity na higit sa 2.0 ay isinasaalang-alang ionic. Halimbawa: ang Na-Cl bond sa NaCl compound: Δ X \u003d (3.16 - 0.93) \u003d 2.23.
Katayuan ng oksihenasyon
Katayuan ng oksihenasyon (CO) ay ang conditional charge ng isang atom sa isang molekula, na kinakalkula sa palagay na ang molekula ay binubuo ng mga ion at sa pangkalahatan ay neutral sa kuryente.
Kapag nabuo ang isang ionic na bono, ang isang elektron ay pumasa mula sa isang mas kaunting electronegative na atom patungo sa isang mas electronegative, ang mga atomo ay nawawala ang kanilang elektrikal na neutralidad at nagiging mga ion. may mga integer na singil. Kapag ang isang covalent polar bond ay nabuo, ang electron ay hindi ganap na naglilipat, ngunit bahagyang, kaya ang mga bahagyang singil ay lumitaw (sa figure sa ibaba, HCl). Isipin natin na ang electron ay ganap na dumaan mula sa hydrogen atom patungo sa chlorine, at isang buong positibong charge +1 ang lumitaw sa hydrogen, at -1 sa chlorine. ang mga naturang conditional charge ay tinatawag na oxidation state.
Ipinapakita ng figure na ito ang mga estado ng oksihenasyon na katangian ng unang 20 elemento.
Tandaan. Ang pinakamataas na SD ay karaniwang katumbas ng numero ng pangkat sa periodic table. Ang mga metal ng mga pangunahing subgroup ay may isang katangian na CO, ang mga di-metal, bilang panuntunan, ay may pagkalat ng CO. Samakatuwid, ang mga di-metal ay bumubuo ng isang malaking bilang ng mga compound at may higit na "magkakaibang" mga katangian kumpara sa mga metal.
Mga halimbawa ng pagtukoy sa antas ng oksihenasyon
Tukuyin natin ang mga estado ng oksihenasyon ng chlorine sa mga compound:
Ang mga tuntunin na aming isinasaalang-alang ay hindi palaging nagpapahintulot sa amin na kalkulahin ang CO ng lahat ng mga elemento, bilang, halimbawa, sa isang ibinigay na molekula ng aminopropane.
Narito ito ay maginhawa upang gamitin ang sumusunod na pamamaraan:
1) Inilalarawan namin ang pormula ng istruktura ng molekula, ang gitling ay isang bono, isang pares ng mga electron.
2) Ginagawa namin ang gitling sa isang arrow na nakadirekta sa isang mas EO atom. Ang arrow na ito ay sumisimbolo sa paglipat ng isang elektron sa isang atom. Kung ang dalawang magkaparehong atomo ay konektado, iniiwan natin ang linya kung ano ito - walang paglilipat ng mga electron.
3) Binibilang namin kung gaano karaming mga electron ang "dumating" at "kaliwa".
Halimbawa, isaalang-alang ang singil sa unang carbon atom. Tatlong arrow ang nakadirekta patungo sa atom, na nangangahulugang 3 electron ang dumating, ang singil ay -3.
Ang pangalawang carbon atom: binigyan ito ng hydrogen ng isang elektron, at kinuha ng nitrogen ang isang elektron. Ang singil ay hindi nagbago, ito ay katumbas ng zero. atbp.
Valence
Valence(mula sa Latin na valēns "may puwersa") - ang kakayahan ng mga atomo na bumuo ng isang tiyak na bilang ng mga kemikal na bono sa mga atomo ng iba pang mga elemento.
Talaga, ibig sabihin ng valency ang kakayahan ng mga atomo na bumuo ng isang tiyak na bilang ng mga covalent bond. Kung ang isang atom ay may n mga hindi magkapares na electron at m nag-iisang mga pares ng elektron, pagkatapos ay mabubuo ang atom na ito n+m covalent bonds sa ibang atoms, i.e. magiging valence nito n+m. Kapag sinusuri ang maximum na valence, dapat magpatuloy ang isa mula sa electronic configuration ng "excited" na estado. Halimbawa, ang maximum na valency ng isang atom ng beryllium, boron at nitrogen ay 4 (halimbawa, sa Be (OH) 4 2-, BF 4 - at NH 4 +), phosphorus - 5 (PCl 5), sulfur - 6 (H 2 SO 4), chlorine - 7 (Cl 2 O 7).
Sa ilang mga kaso, ang valence ay maaaring tumutugma sa bilang sa estado ng oksihenasyon, ngunit sa anumang paraan ay hindi sila magkapareho sa bawat isa. Halimbawa, ang isang triple bond ay natanto sa mga molekula ng N 2 at CO (iyon ay, ang valence ng bawat atom ay 3), ngunit ang estado ng oksihenasyon ng nitrogen ay 0, carbon +2, oxygen -2.
Sa nitric acid, ang estado ng oksihenasyon ng nitrogen ay +5, habang ang nitrogen ay hindi maaaring magkaroon ng valency na mas mataas kaysa sa 4, dahil mayroon lamang itong 4 na orbital sa panlabas na antas (at ang bono ay maaaring ituring bilang mga overlapping na orbital). At sa pangkalahatan, ang anumang elemento ng ikalawang yugto, para sa parehong dahilan, ay hindi maaaring magkaroon ng valency na higit sa 4.
Ang ilan pang "mapanlinlang" na mga tanong kung saan madalas na nagkakamali.
Electronegativity, estado ng oksihenasyon at lakas ng mga elemento ng kemikal
Electronegativity
Ang termino ay malawakang ginagamit sa kimika. electronegativity (EO).
Ang pag-aari ng mga atomo ng isang partikular na elemento upang maakit ang mga electron mula sa mga atomo ng iba pang mga elemento sa mga compound ay tinatawag na electronegativity.
Ang electronegativity ng lithium ay karaniwang kinuha bilang pagkakaisa, ang EC ng iba pang mga elemento ay kinakalkula nang naaayon. Mayroong isang sukat ng mga halaga ng mga elemento ng EO.
Ang mga numerical na halaga ng mga elemento ng EO ay may tinatayang mga halaga: ito ay isang walang sukat na dami. Kung mas mataas ang EC ng isang elemento, mas malinaw ang mga di-metal na katangian nito. Ayon sa EO, ang mga elemento ay maaaring isulat tulad ng sumusunod:
$F > O > Cl > Br > S > P > C > H > Si > Al > Mg > Ca > Na > K > Cs$. Ang fluorine ay may pinakamataas na halaga ng EO.
Ang paghahambing ng mga halaga ng EO ng mga elemento mula sa francium $(0.86)$ hanggang sa fluorine $(4.1)$, madaling makita na ang EO ay sumusunod sa Periodic Law.
Sa Periodic system ng mga elemento, ang EO sa isang panahon ay tumataas na may pagtaas sa bilang ng elemento (mula kaliwa hanggang kanan), at sa mga pangunahing subgroup ay bumababa ito (mula sa itaas hanggang sa ibaba).
Sa mga panahon, habang tumataas ang mga singil ng nuclei ng mga atomo, tumataas ang bilang ng mga electron sa panlabas na layer, bumababa ang radius ng mga atomo, samakatuwid, bumababa ang kadalian ng pagbibigay ng mga electron, tumataas ang EO, samakatuwid, ang non-metallic pagtaas ng mga katangian.
Katayuan ng oksihenasyon
Ang mga compound na binubuo ng dalawang elemento ng kemikal ay tinatawag binary(mula sa lat. dalawa), o dalawang-elemento.
Alalahanin natin ang mga tipikal na binary compound na binanggit bilang isang halimbawa upang isaalang-alang ang mga mekanismo ng pagbuo ng ionic at covalent polar bond: $NaCl$ - sodium chloride at $HCl$ - hydrogen chloride. Sa unang kaso, ang bono ay ionic: inilipat ng sodium atom ang panlabas na elektron nito sa chlorine atom at naging isang ion na may singil na $+1$, habang ang chlorine atom ay tumanggap ng isang electron at naging isang ion na may bayad. ng $-1$. Sa eskematiko, ang proseso ng pagbabagong-anyo ng mga atomo sa mga ion ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod:
$(Na)↖(0)+(Cl)↖(0)→(Na)↖(+1)(Cl)↖(-1)$.
Sa molekula ng $HCl$, gayunpaman, ang bono ay nabuo dahil sa pagpapares ng hindi magkapares na mga panlabas na electron at ang pagbuo ng isang karaniwang pares ng elektron ng hydrogen at chlorine atoms.
Mas tama na kumatawan sa pagbuo ng isang covalent bond sa isang hydrogen chloride molecule bilang isang overlap ng isang one-electron $s$-cloud ng isang hydrogen atom na may isang one-electron $p$-cloud ng isang chlorine atom:
Sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng kemikal, ang karaniwang pares ng elektron ay inililipat patungo sa mas electronegative na chlorine atom: $(H)↖(δ+)→(Cl)↖(δ−)$, i.e. ang electron ay hindi ganap na lilipat mula sa hydrogen atom patungo sa chlorine atom, ngunit bahagyang, kaya nagiging sanhi ng bahagyang singil ng mga atomo $δ$: $H^(+0.18)Cl^(-0.18)$. Kung iniisip natin na sa molekula ng $HCl$, gayundin sa chloride na $NaCl$, ang electron ay ganap na naipasa mula sa hydrogen atom patungo sa chlorine atom, pagkatapos ay makakatanggap sila ng mga singil na $+1$ at $-1$: $ (H)↖ (+1)(Cl)↖(−1). Ang mga naturang conditional charge ay tinatawag antas ng oksihenasyon. Kapag tinukoy ang konseptong ito, ipinapalagay na sa mga covalent polar compound, ang mga nagbubuklod na electron ay ganap na inilipat sa isang mas electronegative na atom, at samakatuwid ang mga compound ay binubuo lamang ng mga positibo at negatibong sisingilin na mga atom.
Ang estado ng oksihenasyon ay ang conditional charge ng mga atomo ng isang kemikal na elemento sa isang compound, na kinakalkula batay sa pagpapalagay na ang lahat ng mga compound (parehong ionic at covalently polar) ay binubuo lamang ng mga ion.
Ang estado ng oksihenasyon ay maaaring magkaroon ng negatibo, positibo, o zero na halaga, na karaniwang inilalagay sa itaas ng simbolo ng elemento sa itaas, halimbawa:
$(Na_2)↖(+1)(S)↖(-2), (Mg_3)↖(+2)(N_2)↖(-3), (H_3)↖(-1)(N)↖(-3 ), (Cl_2)↖(0)$.
Ang mga atom na iyon na nakatanggap ng mga electron mula sa ibang mga atomo o kung saan ang mga karaniwang pares ng elektron ay inilipat ay may negatibong halaga ng estado ng oksihenasyon, i.e. mga atom ng mas maraming electronegative na elemento.
Ang mga atom na iyon na nag-donate ng kanilang mga electron sa ibang mga atomo o kung saan kinukuha ang mga karaniwang pares ng elektron ay may positibong halaga ng estado ng oksihenasyon, i.e. mga atom ng mas kaunting electronegative na elemento.
Ang zero na halaga ng antas ng oksihenasyon ay may mga atomo sa mga molekula ng mga simpleng sangkap at mga atomo sa malayang estado.
Sa mga compound, ang kabuuang estado ng oksihenasyon ay palaging zero. Alam ito at ang estado ng oksihenasyon ng isa sa mga elemento, palagi mong mahahanap ang estado ng oksihenasyon ng isa pang elemento gamit ang formula ng isang binary compound. Halimbawa, hanapin natin ang estado ng oksihenasyon ng chlorine: $Cl_2O_7$. Tukuyin natin ang estado ng oksihenasyon ng oxygen: $(Cl_2)(O_7)↖(-2)$. Samakatuwid, pitong oxygen atoms ang magkakaroon ng kabuuang negatibong singil $(-2)·7=-14$. Kung gayon ang kabuuang singil ng dalawang chlorine atoms ay $+14$, at ang sa isang chlorine atom ay $(+14):2=+7$.
Katulad nito, ang pag-alam sa mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento, ang isa ay maaaring magbalangkas ng isang compound formula, halimbawa, aluminum carbide (isang compound ng aluminyo at carbon). Isulat natin ang mga palatandaan ng aluminyo at carbon magkatabi - $AlC$, at una - ang tanda ng aluminyo, dahil ito ay metal. Tukuyin natin ang bilang ng mga panlabas na electron mula sa periodic table ng mga elemento: $Al$ has $3$ electron, $C$ has $4$. Ibibigay ng aluminum atom ang tatlong panlabas na electron nito sa carbon at, sa paggawa nito, makakatanggap ng oxidation state na $+3$ na katumbas ng singil ng ion. Ang carbon atom, sa kabaligtaran, ay tatanggap ng $4$ electron na nawawala hanggang sa "itinatangi na walo" at makakatanggap ng oxidation state na $-4$. Isulat natin ang mga value na ito sa formula na $((Al)↖(+3)(C)↖(-4))$ at hanapin ang least common multiple para sa kanila, ito ay katumbas ng $12$. Pagkatapos ay kinakalkula namin ang mga indeks:
Valence
Napakahalaga sa paglalarawan ng istrukturang kemikal ng mga organikong compound ay ang konsepto valency.
Ang Valency ay nagpapakilala sa kakayahan ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal na bumuo ng mga bono ng kemikal; ito ay tumutukoy sa bilang ng mga kemikal na bono kung saan ang isang ibinigay na atom ay konektado sa iba pang mga atomo sa isang molekula.
Ang valence ng isang atom ng isang kemikal na elemento ay tinutukoy, una sa lahat, sa pamamagitan ng bilang ng mga hindi magkapares na mga electron na nakikibahagi sa pagbuo ng isang kemikal na bono.
Ang mga posibilidad ng valence ng mga atom ay tinutukoy ng:
- ang bilang ng mga hindi magkapares na electron (one-electron orbitals);
- ang pagkakaroon ng mga libreng orbital;
- ang pagkakaroon ng nag-iisang pares ng mga electron.
Sa organikong kimika, pinapalitan ng konsepto ng "valence" ang konsepto ng "estado ng oksihenasyon", na kaugalian na magtrabaho kasama sa inorganic na kimika. Gayunpaman, hindi sila pareho. Ang valence ay walang sign at hindi maaaring maging zero, habang ang oxidation state ay kinakailangang nailalarawan sa pamamagitan ng isang sign at maaaring magkaroon ng halaga na katumbas ng zero.
Ang Valency at oxidation state ay mga konseptong kadalasang ginagamit sa inorganikong kimika. Sa maraming mga compound ng kemikal, ang halaga ng valence at ang estado ng oksihenasyon ng elemento ay pareho, kaya't ang mga mag-aaral at mag-aaral ay madalas na nalilito. Ang mga konseptong ito ay may pagkakatulad, ngunit ang mga pagkakaiba ay mas makabuluhan. Upang maunawaan kung paano naiiba ang dalawang konsepto na ito, ito ay nagkakahalaga ng pag-aaral ng higit pa tungkol sa mga ito.
Impormasyon tungkol sa antas ng oksihenasyon
Ang estado ng oksihenasyon ay isang pantulong na halaga na nauugnay sa isang atom ng isang elemento ng kemikal o isang pangkat ng mga atom, na nagpapakita kung paano ipinamamahagi ang mga karaniwang pares ng mga electron sa pagitan ng mga elementong nakikipag-ugnayan.
Ito ay isang pantulong na dami na walang pisikal na kahulugan tulad nito. Ang kakanyahan nito ay medyo simple upang ipaliwanag sa tulong ng mga halimbawa:
molekula ng asin ng pagkain NaCl Ito ay binubuo ng dalawang atomo, isang chlorine atom at isang sodium atom. Ang bono sa pagitan ng mga atom na ito ay ionic. Ang sodium ay may 1 electron sa valence level, na nangangahulugan na mayroon itong isang karaniwang pares ng electron na may chlorine atom. Sa dalawang elementong ito, ang chlorine ay mas electronegative (may ari-arian ng paghahalo ng mga pares ng elektron tungo sa sarili nito), kung gayon ang tanging karaniwang pares ng mga electron ay lilipat patungo dito. Sa isang compound, ang isang elemento na may mas mataas na electronegativity ay may negatibong estado ng oksihenasyon, isang mas kaunting electronegative, ayon sa pagkakabanggit, isang positibo, at ang halaga nito ay katumbas ng bilang ng mga karaniwang pares ng mga electron. Para sa molekula ng NaCl na isinasaalang-alang, ang mga estado ng oksihenasyon ng sodium at chlorine ay magiging ganito:
Ang klorin, na may isang pares ng elektron na inilipat dito, ay itinuturing na ngayon bilang isang anion, iyon ay, isang atom na nag-attach ng karagdagang elektron sa sarili nito, at sodium bilang isang kation, iyon ay, isang atom na nag-donate ng isang elektron. Ngunit kapag naitala ang antas ng oksihenasyon, ang pag-sign ay nasa unang lugar, at ang numerical na halaga ay nasa pangalawa, at kabaliktaran kapag nagre-record ng ionic charge.
Ang estado ng oksihenasyon ay maaaring tukuyin bilang ang bilang ng mga electron na kulang sa isang positibong ion upang makagawa ng isang atom na neutral sa kuryente, o kailangang kunin mula sa isang negatibong ion upang ma-oxidize sa isang atom. Sa halimbawang ito, malinaw na ang positibong sodium ion ay kulang ng isang elektron dahil sa pag-aalis ng pares ng elektron, at ang chlorine ion ay may isang dagdag na elektron.
Ang estado ng oksihenasyon ng isang simple (purong) substance, anuman ang pisikal at kemikal na mga katangian nito, ay zero. Ang molekula ng O 2, halimbawa, ay binubuo ng dalawang atomo ng oxygen. Mayroon silang parehong mga halaga ng electronegativity, kaya ang mga nakabahaging electron ay hindi inilipat patungo sa alinman sa mga ito. Nangangahulugan ito na ang pares ng elektron ay mahigpit na nasa pagitan ng mga atomo, kaya ang estado ng oksihenasyon ay magiging zero.
Para sa ilang mga molekula, maaaring mahirap matukoy kung saan gumagalaw ang mga electron, lalo na kung mayroong tatlo o higit pang elemento sa loob nito. Upang makalkula ang mga estado ng oksihenasyon sa naturang mga molekula, kailangan mong gumamit ng ilang simpleng mga patakaran:
- Ang hydrogen atom ay halos palaging may pare-parehong estado ng oksihenasyon na +1..
- Para sa oxygen, ang indicator na ito ay -2. Ang tanging pagbubukod sa panuntunang ito ay fluorine oxides.
NG 2 at O 2 F 2,
Dahil ang fluorine ay ang elementong may pinakamataas na electronegativity, samakatuwid, palagi nitong inililipat ang mga nakikipag-ugnayang electron patungo sa sarili nito. Ayon sa internasyonal na mga patakaran, ang elemento na may mas mababang halaga ng electronegativity ay unang nakasulat, samakatuwid, sa mga oxide na ito, ang oxygen ay nasa unang lugar.
- Kung susumahin mo ang lahat ng mga estado ng oksihenasyon sa isang molekula, makakakuha ka ng zero.
- Ang mga atomo ng metal ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang positibong estado ng oksihenasyon.
Kapag kinakalkula ang mga estado ng oksihenasyon, dapat tandaan na ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng isang elemento ay katumbas ng numero ng grupo nito, at ang pinakamababa ay ang numero ng grupo na minus 8. Para sa kloro, ang pinakamataas na posibleng halaga ng estado ng oksihenasyon ay +7, dahil ito ay nasa ika-7 pangkat, at ang pinakamababang 7-8 = -isa. 
Pangkalahatang impormasyon tungkol sa valency
Ang Valency ay ang bilang ng mga covalent bond na maaaring mabuo ng isang elemento sa iba't ibang compound.
Hindi tulad ng estado ng oksihenasyon, ang konsepto ng valency ay may tunay na pisikal na kahulugan.
Ang pinakamataas na valency ay katumbas ng numero ng pangkat sa periodic table. Ang Sulphur S ay matatagpuan sa ika-6 na pangkat, iyon ay, ang pinakamataas na valence nito ay 6. Ngunit maaari rin itong maging 2 (H 2 S) o 4 (SO 2).
Halos lahat ng mga elemento ay nailalarawan sa pamamagitan ng variable valency. Gayunpaman, may mga atom kung saan pare-pareho ang halagang ito. Kabilang dito ang mga alkali metal, pilak, hydrogen (ang kanilang valency ay palaging 1), zinc (valence ay palaging 2), lanthanum (valence ay 3). 
Ano ang pagkakatulad ng valency at oxidation state?
- Upang italaga ang pareho sa mga dami na ito, ginagamit ang mga positibong integer, na nakasulat sa itaas ng Latin na pagtatalaga ng elemento.
- Ang pinakamataas na valence, pati na rin ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon, ay tumutugma sa bilang ng grupo ng elemento.
- Ang estado ng oksihenasyon ng anumang elemento sa isang kumplikadong tambalan ay tumutugma sa numerical na halaga ng isa sa mga tagapagpahiwatig ng valence. Halimbawa, ang chlorine, na nasa ika-7 pangkat, ay maaaring magkaroon ng valency na 1, 3, 4, 5, 6, o 7, na nangangahulugan na ang mga posibleng estado ng oksihenasyon ay ±1, +3, +4, +5, + 6, +7.
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga konseptong ito
- Ang konsepto ng "valence" ay may pisikal na kahulugan, at ang antas ng oksihenasyon ay isang pantulong na termino na walang tunay na pisikal na kahulugan.
- Ang estado ng oksihenasyon ay maaaring zero, mas malaki sa o mas mababa sa zero. Ang valency ay mahigpit na mas malaki kaysa sa zero.
- Ang Valency ay nagpapakita ng bilang ng mga covalent bond, at ang estado ng oksihenasyon - ang pamamahagi ng mga electron sa compound.
Kabanata 3. CHEMICAL BOND
Ang kakayahan ng isang atom ng isang elemento ng kemikal na ilakip o palitan ang isang tiyak na bilang ng mga atomo ng isa pang elemento upang bumuo ng isang bono ng kemikal ay tinatawag na valency ng elemento.
Ang Valency ay ipinahayag bilang isang positibong integer mula I hanggang VIII. Walang valency na katumbas ng 0 o higit pa sa VIII. Ang permanenteng valency ay ipinapakita ng hydrogen (I), oxygen (II), alkali metal - mga elemento ng unang pangkat ng pangunahing subgroup (I), mga elemento ng alkaline earth - mga elemento ng pangalawang pangkat ng pangunahing subgroup (II). Ang mga atomo ng iba pang elemento ng kemikal ay nagpapakita ng variable na valency. Kaya, ang mga transition metal - mga elemento ng lahat ng mga subgroup sa gilid - ay nagpapakita mula I hanggang III. Halimbawa, ang bakal sa mga compound ay maaaring divalent o trivalent, ang tanso ay maaaring monovalent o divalent. Ang mga atomo ng iba pang mga elemento ay maaaring magpakita sa mga compound ng isang valence na katumbas ng bilang ng pangkat at mga intermediate valence. Halimbawa, ang pinakamataas na valency ng sulfur ay IV, ang pinakamababa ay II, at ang mga intermediate ay I, III at IV.
Ang Valence ay katumbas ng bilang ng mga bono ng kemikal kung saan ang isang atom ng isang elemento ng kemikal ay konektado sa mga atomo ng iba pang mga elemento sa isang tambalang kemikal. Ang isang kemikal na bono ay ipinahiwatig ng isang gitling (–). Ang mga formula na nagpapakita ng pagkakasunud-sunod ng koneksyon ng mga atomo sa isang molekula at ang valency ng bawat elemento ay tinatawag na graphic.
Katayuan ng oksihenasyon ay ang conditional charge ng isang atom sa isang molekula, na kinakalkula sa palagay na ang lahat ng mga bono ay ionic sa kalikasan. Nangangahulugan ito na ang isang mas electronegative na atom, sa pamamagitan ng ganap na paglilipat ng isang pares ng elektron patungo sa sarili nito, ay nakakakuha ng singil na 1–. Ang non-polar covalent bond sa pagitan ng katulad na mga atom ay hindi nakakatulong sa estado ng oksihenasyon.
Upang kalkulahin ang estado ng oksihenasyon ng isang elemento sa isang compound, dapat magpatuloy ang isa mula sa mga sumusunod na probisyon:
1) ang antas ng oksihenasyon ng mga elemento sa mga simpleng sangkap ay kinuha katumbas ng zero (Na 0; O 2 0);
2) ang algebraic na kabuuan ng mga estado ng oksihenasyon ng lahat ng mga atomo na bumubuo sa molekula ay katumbas ng zero, at sa isang kumplikadong ion ang kabuuan na ito ay katumbas ng singil ng ion;
3) ang mga atom ay may pare-parehong estado ng oksihenasyon: alkali metal (+1), alkaline earth metals, zinc, cadmium (+2);
4) ang antas ng oksihenasyon ng hydrogen sa mga compound +1, maliban sa mga metal hydride (NaH, atbp.), kung saan ang antas ng oksihenasyon ng hydrogen ay –1;
5) ang antas ng oksihenasyon ng oxygen sa mga compound -2, maliban sa peroxides (-1) at oxygen fluoride NG 2 (+2).
Ang pinakamataas na positibong estado ng oksihenasyon ng isang elemento ay karaniwang tumutugma sa numero ng pangkat nito sa periodic table. Ang pinakamataas na estado ng negatibong oksihenasyon ng isang elemento ay katumbas ng pinakamataas na estado ng positibong oksihenasyon na minus walo.
Ang mga pagbubukod ay fluorine, oxygen, iron: ang kanilang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ay ipinahayag ng isang numero na ang halaga ay mas mababa kaysa sa bilang ng pangkat kung saan sila nabibilang. Para sa mga elemento ng subgroup na tanso, sa kabaligtaran, ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ay mas malaki kaysa sa isa, kahit na kabilang sila sa pangkat I.
Ang mga atomo ng mga elemento ng kemikal (maliban sa mga noble gas) ay maaaring makipag-ugnayan sa isa't isa o sa mga atomo ng iba pang elemento na bumubuo ng b.m. kumplikadong mga particle - mga molekula, mga molekular na ion at mga libreng radikal. Ang chemical bond ay dahil mga puwersang electrostatic sa pagitan ng mga atomo , mga. pwersa ng interaksyon ng mga electron at atomic nuclei. Sa pagbuo ng isang kemikal na bono sa pagitan ng mga atomo, ang pangunahing papel ay nilalaro ni mga electron ng valence, ibig sabihin. mga electron sa panlabas na shell.
