Sự khác biệt giữa giá trị và số oxy hóa

Các sự khác biệt chính giữa hóa trị và số oxy hóa là hóa trị là số electron tối đa mà một nguyên tử có thể mất, thu được hoặc chia sẻ để trở nên ổn định, trong khi số oxi hóa là số electron mà một nguyên tử có thể mất hoặc thu được để tạo liên kết với một nguyên tử khác.

Các thuật ngữ số oxi hóa và hóa trị có liên quan đến các electron hóa trị của nguyên tử. Electron hóa trị là các electron chiếm quỹ đạo ngoài cùng của nguyên tử. Những electron này có sức hút yếu đối với hạt nhân nguyên tử; do đó, các nguyên tử có thể dễ dàng loại bỏ hoặc chia sẻ các electron này với các nguyên tử khác. Sự mất, thu hoặc chia electron này khiến một nguyên tử cụ thể có số oxi hóa và hóa trị và cuối cùng nó tạo thành liên kết hóa học giữa hai nguyên tử.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Hiệu lực là gì 
3. Số oxi hóa là gì
4. So sánh cạnh nhau - Hiệu lực so với số oxy hóa ở dạng bảng
5. Tóm tắt

Hiệu lực là gì?

Hiệu lực là số electron tối đa mà một nguyên tử mất, tăng hoặc chia sẻ để trở nên ổn định. Đối với kim loại và phi kim, quy tắc bát tử mô tả dạng ổn định nhất của nguyên tử. Ở đây, nếu số vỏ ngoài cùng của một nguyên tử được lấp đầy hoàn toàn (cần tám electron cho sự hoàn thành này), cấu hình electron đó là ổn định. Nói cách khác, nếu các quỹ đạo phụ s và p được điền đầy đủ có ns²np⁶ cấu hình, nguyên tử ổn định.

Đương nhiên, các nguyên tử khí cao quý có cấu hình electron này. Do đó, các yếu tố khác cần phải mất, thu được hoặc chia sẻ các electron để tuân theo quy tắc bát tử. Số electron tối đa mà một nguyên tử cần để mất hoặc thu được hoặc chia sẻ trong quá trình ổn định này là hóa trị của nguyên tử đó.

Ví dụ, chúng ta hãy xem xét Silicon. Cấu hình electron của silicon là 1s²2s²2p⁶3s²3p². Lớp vỏ ngoài cùng là n = 3 và nó có 4 electron. Do đó, cần có thêm bốn electron để hoàn thành octet. Thông thường, Silicon có thể chia sẻ 4 electron với các nguyên tố khác để hoàn thành octet. Do đó, hóa trị của silicon là 4.

Đối với các yếu tố hóa học khác nhau, hóa trị khác nhau. Đó là bởi vì các electron được điền vào quỹ đạo theo mức năng lượng của các quỹ đạo đó. Tuy nhiên, hầu hết các kim loại chuyển tiếp có cùng hóa trị; thường là 2. Nhưng, một số nguyên tố có thể có các giá trị khác nhau vì nguyên tử có thể được ổn định trong các cấu hình electron khác nhau bằng cách loại bỏ các electron.

Ví dụ: trong Sắt (Fe), cấu hình electron là [Ar] 3d⁶4 giây². Do đó, hóa trị của sắt là 2 (2 electron trong 4 giây²). Nhưng đôi khi, hóa trị của sắt trở thành 3. Đó là vì 3d⁵ cấu hình electron ổn định hơn 3d⁶. Do đó, loại bỏ thêm một electron cùng với 4 electron sẽ ổn định sắt hơn.

Số oxy hóa là gì?

Số oxi hóa là số electron mà một nguyên tử có thể mất hoặc thu được để tạo liên kết với một nguyên tử khác. Đôi khi, chúng tôi sử dụng thuật ngữ trạng thái oxy hóa và số oxy hóa thay thế cho nhau, nhưng chúng có sự khác biệt nhỏ.

Hình 01: Một số nguyên tố hóa học có thể hiển thị các số oxy hóa khác nhau

Hầu hết các lần, số oxy hóa hạn được áp dụng cho các phức hợp phối hợp. Trong các phức hợp phối trí, số oxi hóa là điện tích của nguyên tử trung tâm của hợp chất phối trí nếu tất cả các liên kết xung quanh nguyên tử đó là liên kết ion. Các phức hợp phối hợp hầu như luôn luôn bao gồm các nguyên tử kim loại chuyển tiếp ở trung tâm của phức hợp. Nguyên tử kim loại này có các nhóm hóa học xung quanh, mà chúng ta đặt tên là phối tử. Các phối tử này có các cặp electron đơn độc có thể được chia sẻ với các nguyên tử kim loại để tạo thành liên kết phối trí.

Sau khi hình thành liên kết phối trí, nó tương tự như liên kết cộng hóa trị. Đó là bởi vì hai nguyên tử trong liên kết phối trí có chung một cặp electron, giống như liên kết cộng hóa trị. Tuy nhiên, chúng ta phải tính số oxi hóa của nguyên tử kim loại trung tâm coi các liên kết phối trí là liên kết ion.

Sự khác biệt giữa giá trị và số oxy hóa là gì?

Các thuật ngữ số oxi hóa và hóa trị có liên quan đến các electron hóa trị của nguyên tử. Sự khác biệt chính giữa hóa trị và số oxy hóa là hóa trị là số electron tối đa mà nguyên tử có thể mất, tăng hoặc chia để ổn định trong khi số oxi hóa là số electron mà nguyên tử có thể mất hoặc tăng để tạo liên kết với một nguyên tử khác. Ngoài ra, thuật ngữ hóa trị được áp dụng cho bất kỳ nguyên tố hóa học nào, nhưng thuật ngữ số oxy hóa được áp dụng chủ yếu liên quan đến phức hợp phối hợp.

Dưới đây Infographic tóm tắt sự khác biệt giữa hóa trị và số oxy hóa.

Tóm tắt - Hiệu lực so với số oxy hóa

Cả số oxi hóa và hóa trị đều là các thuật ngữ liên quan đến các electron hóa trị của nguyên tử. Sự khác biệt chính giữa hóa trị và số oxi hóa là hóa trị là số electron tối đa mà nguyên tử có thể mất, tăng hoặc chia để ổn định trong khi số oxi hóa là số electron mà nguyên tử có thể mất hoặc tăng để tạo liên kết với nguyên tử khác.

Tài liệu tham khảo:

1. Số oxy hóa. Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Số lượng oxy hóa Thời kỳ 2 Số hạng By Albris - Công việc riêng (CC BY-SA 4.0) qua Commons Wikimedia