Fő különbség – Kovalencia vs oxidációs állapot
A különböző kémiai elemek atomjai egymáshoz kapcsolódnak, különböző kémiai vegyületeket képezve. Egy vegyület képződése során az atomok ionos kötéseken vagy kovalens kötéseken keresztül kapcsolódnak egymáshoz. A kovalencia és az oxidációs állapot két olyan kifejezés, amely leírja ezen atomok állapotát a kémiai vegyületekben. A kovalencia a kovalens kötések száma, amelyet egy atom képes létrehozni. Ezért a kovalencia attól függ, hogy hány elektront tud megosztani az atom más atomokkal. Az atom oxidációs állapota azon elektronok száma, amelyeket egy adott atom nyer vagy veszít el kémiai kötés kialakítása során. A legfontosabb különbség a kovalencia és az oxidációs állapot között az, hogy az atom kovalenssége az atom által alkotható kovalens kötések száma, míg az atom oxidációs állapota a kémiai kötés kialakításakor egy atom által elvesztett vagy nyert elektronok száma.
Mi a kovalencia?
A kovalencia azon kovalens kötések száma, amelyeket egy atom más atomokkal képes létrehozni. Ezért a kovalenciát az atom legkülső pályáján lévő elektronok száma határozza meg. A vegyérték és a kovalencia kifejezéseket azonban nem szabad összetéveszteni, mert eltérő jelentéssel bírnak. A vegyérték az atom egyesítő ereje. Néha a kovalencia egyenlő a vegyértékkel. Ez azonban nem mindig történik meg.
01. ábra: Néhány gyakori kovalens vegyület
A kovalens kötés egy kémiai kötés, amely akkor jön létre, amikor két atom megosztja a legkülső páratlan elektronjait, hogy befejezze az elektronkonfigurációt. Ha egy atomnak hiányos elektronhéjai vagy pályái vannak, az atom reaktívabbá válik, mivel a hiányos elektronkonfigurációk instabilok. Ezért ezek az atomok vagy felvesznek/elengednek elektronokat, vagy megosztanak elektronokat, hogy feltöltsék az elektronhéjakat. Az alábbi táblázat néhány példát mutat különböző kovalenciaértékekkel rendelkező kémiai elemekre.
Mi az oxidációs állapot?
Egy atom oxidációs állapota az elveszett, nyert vagy az atom által egy másik atommal megosztott elektronok száma. Ha az elektronok elvesznek vagy nyernek, az atom elektromos töltése ennek megfelelően megváltozik. Az elektronok negatív töltésű szubatomi részecskék, amelyek töltését az adott atomban lévő protonok pozitív töltése semlegesíti. az elektronok elvesztésekor az atom pozitív töltést kap, míg az elektronok megszerzésekor az atom nettó negatív töltést kap. Ez az atommagban lévő protonok pozitív töltésének kiegyensúlyozatlansága miatt következik be. Ez a töltés megadható az atom oxidációs állapotaként.
Egy atom oxidációs állapotát egész számmal jelöljük pozitív (+) vagy negatív (-) előjellel. Ez a jel azt jelzi, hogy az atom elektronokat nyert vagy veszített. Az egész szám megadja az atomok között kicserélt elektronok számát.
02. ábra: Különböző vegyületek oxidációs állapota
Az atom oxidációs állapotának meghatározása
Egy adott atom oxidációs állapota a következő szabályokkal határozható meg.
- Egy semleges elem oxidációs állapota mindig nulla. Pl.: a nátrium (Na) oxidációs állapota nulla.
- A vegyület teljes töltésének egyenlőnek kell lennie a vegyületben jelenlévő egyes atomok töltéseinek összegével. Pl.: A KCl teljes töltése nulla. Ekkor K és Cl töltése +1 és -1 legyen.
- Az 1. csoportba tartozó elem oxidációs állapota mindig +1. Az 1. csoportba tartozó elemek a lítium, nátrium, kálium, rubídium, cézium és francium.
- A 2. csoportba tartozó elemek oxidációs állapota mindig +2. A 2. csoportba tartozó elemek a berillium, magnézium, kalcium, stroncium, bárium és rádium.
- A negatív töltést az az atom kapja, amelynek elektronegativitása nagyobb, mint a hozzá kapcsolódó többi atomé.
- A hidrogén oxidációs állapota mindig +1, kivéve, ha a hidrogén egy 1. csoportba tartozó fémhez kapcsolódik.
- Az oxigén oxidációs foka -2, kivéve, ha peroxid vagy szuperoxid formájában van.
Mi a különbség a kovalencia és az oxidációs állapot között?
Kovalencia vs oxidációs állapot |
|
| A kovalencia azon kovalens kötések száma, amelyeket egy atom más atomokkal képes kialakítani. | Egy atom oxidációs állapota az elveszett, nyert vagy az atom által egy másik atommal megosztott elektronok száma. |
| Elektromos töltés | |
| A kovalencia nem jelzi az atom elektromos töltését. | Az oxidációs állapot megadja az atom elektromos töltését. |
| Kémiai kötés | |
| A kovalencia azt jelzi, hogy egy adott atom hány kémiai kötést (kovalens kötést) tartalmazhat. | Az oxidációs állapot nem ad részleteket az atomok által létrehozott kémiai kötésekről. |
| Az elem állapota | |
| Egy tiszta elem kovalenciája attól függ, hogy hány elektron van jelen az adott elem atomjának legkülső elektronhéjában. | Egy tiszta elem oxidációs állapota mindig nulla. |
Összefoglaló – Kovalencia vs oxidációs állapot
Az atomok kovalenciája és oxidációs állapota egy kémiai vegyületben lévő atom kémiai természetét írja le. A kovalencia és az oxidációs állapot közötti különbség az, hogy az atom kovalenssége az atom által alkotható kovalens kötések száma, míg az atom oxidációs állapota az atom által kémiai kötés kialakításakor elvesztett vagy nyert elektronok száma.
