Różnica między liczbą utleniania a ładunkiem

The kluczowa różnica między liczbą utlenienia a ładunkiem jest to możemy określić liczbę utlenienia atomu, biorąc pod uwagę liczbę elektronu, który jest albo usunięty, albo uzyskany przez ten atom, podczas gdy ładunek jest określany z uwzględnieniem całkowitej liczby elektronów i protonów w atomie.

Różne pierwiastki w układzie okresowym wykazują różne właściwości chemiczne i fizyczne. A kiedy łączą się, tworząc cząsteczki, różne elementy łączą się z innymi elementami w różnych proporcjach. Wśród dużej liczby wariantów między pierwiastkami najprostszymi i ważnymi parametrami są ich ładunek i liczba utlenienia. Ładunek i numer utlenienia pierwiastka pomagają zidentyfikować, do której grupy ten pierwiastek należy w układzie okresowym pierwiastków. Co najważniejsze, pomaga opisać zdolność pierwiastka do tworzenia innych cząsteczek i związków koordynacyjnych, a tym samym pomaga zidentyfikować ich wzory empiryczne.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest liczba utleniająca
3. Co to jest opłata
4. Porównanie obok siebie - liczba utleniania vs ładunek w formie tabeli
5. Podsumowanie

Co to jest liczba utleniająca?

Liczba utlenienia jest cechą centralnego atomu związku koordynacyjnego. Jest to ładunek centralnego atomu związku koordynacyjnego, gdy wszystkie wiązania wokół tego atomu są wiązaniami jonowymi. Dlatego czasami ładunek i liczba utlenienia są podobne, ale czasem jest inna. Na przykład proste elementy bloku s i p mają taki sam numer utlenienia jak ich ładunek. Również jony wieloatomowe mają taką samą liczbę utlenienia jak ładunek. Jednak ten sam pierwiastek chemiczny może mieć różne liczby utleniania, w zależności od innych atomów wokół niego. W wolnym elemencie liczba utlenienia wynosi zawsze zero. Ponadto jony metali przejściowych (blok d) i pierwiastki mają różne liczby utlenienia.

Rycina 01: Oznaczanie liczby utleniania różnych pierwiastków w związkach

Rozważając związek koordynacyjny, centralny atom metalu powinien zawsze mieć puste orbitale, do których ligandy przekazują swoje pojedyncze pary elektronów i tworzą wiązania jonowe. Ponadto możemy oznaczyć liczbę utlenienia centralnego atomu metalu za pomocą liczb rzymskich w nawiasach. Na przykład, jeśli liczba utlenienia metalu „M” wynosi 3, wówczas zapisujemy go jako M (III).

Co to jest opłata?

Ładunek dowolnego atomu wynosi zero. Gdy atomy usuwają lub zyskują elektrony, uzyskują ładunek elektryczny. Jest tak, ponieważ elektrony są subatomowymi cząsteczkami naładowanymi ujemnie, podczas gdy protony są naładowane dodatnio. Atomy usuwają lub zdobywają elektrony, aby wypełnić swoją powłokę walencyjną zgodnie z zasadą oktetu.

W atomie liczba protonów i elektronów jest równa. Ponieważ protony mają ładunek dodatni, a elektrony mają ładunek ujemny, po usunięciu elektronów z powłoki walencyjnej atom tworzy jon dodatnio naładowany, ponieważ wówczas liczba dodatnich protonów jest wyższa niż liczba elektronów w tym jonie.

Określenie opłaty

Ponadto, gdy atom jest bardziej elektroujemny, może przyciągać do siebie elektrony z innych atomów. Tam zyskują więcej elektronów niż liczba protonów znajdujących się w ich jądrze. W ten sposób atomy stają się jonami ujemnymi. Ponadto liczba oddawanych lub abstrakcyjnych elektronów różni się w zależności od atomu. Możemy to przewidzieć na podstawie położenia elementu w układzie okresowym. Zwykle te same atomy grupowe będą tworzyć te same naładowane jony, ponieważ mają tę 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, grupa pierwsza tworzy jony monowalentne z ładunkiem elektrycznym +1. Grupa dwóch pierwiastków tworzy dwuwartościowe dodatnio naładowane jony. Grupa trzy i grupa cztery tworzą odpowiednio +3 i +4 naładowane jony. Od grupy piątej do siódmej atomy wytwarzają jony ujemnie naładowane, ponieważ łatwiej jest wypełnić ich elektrony walencyjne, po prostu otrzymując 2 lub 3 elektrony niż emitując pięć, sześć lub siedem elektronów. Dlatego grupa pięciu pierwiastków wytwarza jony naładowane o -3, podczas gdy elementy grupy 6 wytwarzają jony -2, a elementy grupy 7 wytwarzają jony -1. Oprócz tych po prostu naładowanych jonów istnieją również złożone jony o ładunkach takich jak NH₄⁺ i CO₃₎^2)-itp.

Jaka jest różnica między liczbą utleniania a ładunkiem?

Liczba utlenienia i ładunek to dwa powiązane terminy w chemii. Istnieją jednak pewne różnice między liczbą utlenienia a ładunkiem. Kluczowa różnica między liczbą utleniania a ładunkiem polega na tym, że możemy określić liczbę utlenienia atomu, biorąc pod uwagę liczbę elektronu, który jest albo usunięty, albo uzyskany przez ten atom, podczas gdy ładunek jest określany z uwzględnieniem całkowitej liczby elektronów i protonów w atomie.

Ponadto może istnieć kilka liczb 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 zatem kolejna ważna różnica między liczbą utlenienia a ładunkiem.

Podsumowanie - liczba utleniania vs ładunek

Liczba ładunku i utlenienia to dwa pokrewne terminy. Kluczową różnicą między liczbą utleniania a ładunkiem jest to, że możemy określić liczbę utlenienia atomu, biorąc pod uwagę liczbę elektronów, które są albo usunięte, albo uzyskane przez ten atom, podczas gdy ładunek jest określany z uwzględnieniem całkowitej liczby elektronów i protonów w atomie.

Odniesienie:

1. „Liczba utleniająca”. Metale przejściowe. Dostępny tutaj 
2. Libretexts. „Atom”. Chemistry LibreTexts, National Science Foundation, 26 listopada 2018. Dostępne tutaj 

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Przydziały stanu utleniania” Autor: SARANPHONG YIMKLAN - Praca własna, (domena publiczna) przez Commons Wikimedia  
2. „Efektywna opłata nuklearna” według własnej pracy - Effective Nuclear Charge.gif, (domena publiczna) przez Commons Wikimedia