Kluczowa różnica między stopniem utlenienia a ładunkiem polega na tym, że możemy określić stopień utlenienia atomu, biorąc pod uwagę liczbę elektronów, które są usuwane lub uzyskiwane przez ten atom, podczas gdy ładunek jest określany z uwzględnieniem całkowitej liczby elektronów i protony w atomie.
Różne pierwiastki w układzie okresowym wykazują różne właściwości chemiczne i fizyczne. A kiedy łączą się, tworząc cząsteczki, różne pierwiastki łączą się z innymi pierwiastkami w różnych proporcjach. Wśród dużej liczby zmienności między pierwiastkami najprostszymi i ważnymi parametrami są ich ładunek i stopień utlenienia. Ładunek i stopień utlenienia pierwiastka pomagają zidentyfikować, do której grupy należy ten pierwiastek w układzie okresowym. Co najważniejsze, pomaga opisać zdolność pierwiastka do tworzenia innych cząsteczek i związków koordynacyjnych, a tym samym pomaga zidentyfikować ich wzory empiryczne.
Co to jest liczba utleniania?
Liczba utlenienia jest charakterystyczna dla centralnego atomu związku koordynacyjnego. Jest to ładunek centralnego atomu związku koordynacyjnego, gdy wszystkie wiązania wokół tego atomu są wiązaniami jonowymi. Dlatego czasami ładunek i stopień utlenienia są podobne, ale czasami jest różne. Na przykład proste pierwiastki blokowe s i blokowe p mają taki sam stopień utlenienia jak ich ładunek. Ponadto jony wieloatomowe mają taki sam stopień utlenienia jak ładunek. Jednak ten sam pierwiastek chemiczny może mieć różne stopnie utlenienia, w zależności od innych otaczających go atomów. W wolnym elemencie stopień utlenienia jest zawsze równy zero. Ponadto jony metali przejściowych (blok d) i pierwiastki mają różne stopnie utlenienia.
Rysunek 01: Wyznaczanie liczby utlenienia różnych pierwiastków w związkach
Rozważając związek koordynacyjny, centralny atom metalu powinien zawsze mieć puste orbitale, którym ligandy oddają swoje samotne pary elektronowe i tworzą wiązania jonowe. Ponadto możemy oznaczyć stopień utlenienia centralnego atomu metalu liczbami rzymskimi w nawiasach. Na przykład, jeśli stopień utlenienia metalu „M” wynosi 3, zapisujemy go jako M(III).
Co to jest opłata?
Ładunek dowolnego atomu wynosi zero. Kiedy atomy usuwają lub zyskują elektrony, uzyskują ładunek elektryczny. Dzieje się tak dlatego, że elektrony są ujemnie naładowanymi cząstkami subatomowymi, podczas gdy protony są naładowane dodatnio. Atomy usuwają lub zyskują elektrony, aby wypełnić swoją powłokę walencyjną zgodnie z regułą oktetu.
W atomie liczba protonów i elektronów jest taka sama. Ponieważ protony mają ładunek dodatni, a elektrony ładunek ujemny, po usunięciu elektronów z powłoki walencyjnej atom tworzy jon naładowany dodatnio, ponieważ wtedy liczba dodatnich protonów jest większa niż liczba elektronów w tym jonie.
Określenie opłaty
Ponadto, gdy atom jest bardziej elektroujemny, może przyciągać do siebie elektrony z innych atomów. Tam uzyskują więcej elektronów niż liczba protonów znajdujących się w ich jądrze. W ten sposób atomy stają się jonami ujemnymi. Co więcej, liczba oddanych lub odebranych elektronów różni się w zależności od atomu. Możemy to przewidzieć z pozycji pierwiastka w układzie okresowym. Zwykle te same atomy grupowe tworzą te same naładowane jony, ponieważ mają taką samą liczbę elektronów walencyjnych.
Rysunek 02: Struktura atomu w określaniu ładunku
Numer grupy pokazuje również liczbę elektronów walencyjnych; dlatego możemy określić ładunek jonów utworzonych przez atomy w tej grupie. Na przykład pierwiastki z pierwszej grupy tworzą jony jednowartościowe o ładunku elektrycznym +1. Grupa dwóch pierwiastków tworzy dwuwartościowe dodatnio naładowane jony. Atomy grupy trzeciej i grupy czwartej tworzą odpowiednio jony naładowane +3 i +4. Od grupy piątej do grupy siódmej atomy wytwarzają jony naładowane ujemnie, ponieważ łatwiej jest wypełnić ich elektronami walencyjnymi, po prostu otrzymując 2 lub 3 elektrony, niż emitując pięć, sześć lub siedem elektronów. Dlatego pierwiastki z grupy piątej wytwarzają -3 naładowane jony, podczas gdy pierwiastki z grupy 6 wytwarzają -2 jony, a pierwiastki z grupy 7 wytwarzają jony -1. Oprócz tych po prostu naładowanych jonów, istnieją również jony złożone o ładunkach takich jak NH4+ i CO3 2-itd.
Jaka jest różnica między liczbą utleniania a ładunkiem?
Liczba utleniania i ładunek to dwa powiązane terminy w chemii. Istnieją jednak pewne różnice między stopniem utlenienia a ładunkiem. Kluczową różnicą między stopniem utlenienia a ładunkiem jest to, że możemy określić stopień utlenienia atomu, biorąc pod uwagę liczbę elektronów, które są usuwane lub uzyskiwane przez ten atom, podczas gdy ładunek jest określany z uwzględnieniem całkowitej liczby elektronów i protonów w atomie.
Ponadto, może istnieć kilka stopni utlenienia tego samego pierwiastka chemicznego w zależności od otaczających go atomów, podczas gdy ładunek atomu jest zmienny tylko w zależności od liczby elektronów i protonów w atomie. Jest to więc kolejna ważna różnica między stopniem utlenienia a ładunkiem.
Podsumowanie – liczba utleniania a opłata
Naładowanie i stopień utlenienia to dwa powiązane terminy. Kluczową różnicą między stopniem utlenienia a ładunkiem jest to, że możemy określić stopień utlenienia atomu, biorąc pod uwagę liczbę elektronów, które są usuwane lub zyskiwane przez ten atom, podczas gdy ładunek jest określany z uwzględnieniem całkowitej liczby elektronów i protonów w atomie.
