Βασική διαφορά – Ομοιοπολικότητα έναντι κατάστασης οξείδωσης
Άτομα διαφορετικών χημικών στοιχείων συνδέονται μεταξύ τους σχηματίζοντας διαφορετικές χημικές ενώσεις. Κατά το σχηματισμό μιας ένωσης, τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους μέσω ιοντικών δεσμών ή ομοιοπολικών δεσμών. Η ομοιοπολικότητα και η κατάσταση οξείδωσης είναι δύο όροι που περιγράφουν την κατάσταση αυτών των ατόμων στις χημικές ενώσεις. Η ομοιοπολικότητα είναι ο αριθμός των ομοιοπολικών δεσμών που μπορεί να σχηματίσει ένα άτομο. Επομένως, η ομοιοπολικότητα εξαρτάται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που μπορεί να μοιραστεί το άτομο με άλλα άτομα. Η κατάσταση οξείδωσης ενός ατόμου είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που αποκτώνται ή χάνονται από ένα συγκεκριμένο άτομο όταν σχηματίζεται ένας χημικός δεσμός. Η βασική διαφορά μεταξύ Ομοιοπολικότητας και κατάστασης οξείδωσης είναι ότι η ομοιοπολικότητα ενός ατόμου είναι ο αριθμός των ομοιοπολικών δεσμών που μπορεί να σχηματίσει το άτομο, ενώ η κατάσταση οξείδωσης ενός ατόμου είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που χάνονται ή αποκτώνται από ένα άτομο όταν σχηματίζεται ένας χημικός δεσμός.
Τι είναι η ομοιοπολικότητα;
Ομοπολικότητα είναι ο αριθμός των ομοιοπολικών δεσμών που μπορεί να σχηματίσει ένα άτομο με άλλα άτομα. Ως εκ τούτου, η ομοιοπολικότητα καθορίζεται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που υπάρχουν στο εξώτατο τροχιακό ενός ατόμου. Ωστόσο, οι όροι valency και Covalency δεν πρέπει να συγχέονται επειδή έχουν διαφορετικές σημασίες. Το σθένος είναι η συνδυαστική ισχύς ενός ατόμου. Μερικές φορές, η ομοιοδυναμία ισούται με το σθένος. Ωστόσο, δεν συμβαίνει πάντα.
Εικόνα 01: Μερικές κοινές ομοιοπολικές ενώσεις
Ο ομοιοπολικός δεσμός είναι ένας χημικός δεσμός που σχηματίζεται όταν δύο άτομα μοιράζονται τα εξωτερικά ασύζευκτα ηλεκτρόνια τους για να ολοκληρώσουν τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων. Όταν ένα άτομο έχει ελλιπή κελύφη ηλεκτρονίων ή τροχιακά, αυτό το άτομο γίνεται πιο αντιδραστικό επειδή οι ατελείς διαμορφώσεις ηλεκτρονίων είναι ασταθείς. Επομένως, αυτά τα άτομα είτε κερδίζουν/χαλαρώνουν ηλεκτρόνια είτε μοιράζονται ηλεκτρόνια προκειμένου να γεμίσουν τα κελύφη ηλεκτρονίων. Ο παρακάτω πίνακας δείχνει μερικά παραδείγματα χημικών στοιχείων με διαφορετικές τιμές ομοιοπολικότητας.
Τι είναι η κατάσταση οξείδωσης;
Κατάσταση οξείδωσης ενός ατόμου είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που χάνονται, αποκτώνται ή μοιράζονται αυτό το άτομο με ένα άλλο άτομο. Εάν χαθούν ή αποκτηθούν τα ηλεκτρόνια, το ηλεκτρικό φορτίο ενός ατόμου μεταβάλλεται ανάλογα. Τα ηλεκτρόνια είναι αρνητικά φορτισμένα υποατομικά σωματίδια των οποίων το φορτίο εξουδετερώνεται από το θετικό φορτίο των πρωτονίων σε αυτό το άτομο. Όταν χάνονται ηλεκτρόνια, το άτομο παίρνει θετικό φορτίο ενώ όταν κερδίζονται ηλεκτρόνια, το άτομο παίρνει καθαρό αρνητικό φορτίο. Αυτό συμβαίνει λόγω της ανισορροπίας των θετικών φορτίων των πρωτονίων στον πυρήνα. Αυτό το φορτίο μπορεί να δοθεί ως η κατάσταση οξείδωσης αυτού του ατόμου.
Η κατάσταση οξείδωσης ενός ατόμου συμβολίζεται με έναν ακέραιο αριθμό με το θετικό (+) ή το αρνητικό (-) πρόσημο. Αυτό το σύμβολο υποδεικνύει εάν το άτομο έχει αποκτήσει ή χάσει ηλεκτρόνια. Ο ακέραιος αριθμός δίνει τον αριθμό των ηλεκτρονίων που έχουν ανταλλαχθεί μεταξύ των ατόμων.
Εικόνα 02: Κατάσταση οξείδωσης διαφορετικών ενώσεων
Προσδιορισμός της κατάστασης οξείδωσης ενός ατόμου
Η κατάσταση οξείδωσης ενός συγκεκριμένου ατόμου μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους κανόνες.
- Η κατάσταση οξείδωσης ενός ουδέτερου στοιχείου είναι πάντα μηδέν. Π.χ.: Η κατάσταση οξείδωσης του νατρίου (Na) είναι μηδέν.
- Το συνολικό φορτίο της ένωσης πρέπει να ισούται με το άθροισμα των φορτίων κάθε ατόμου που υπάρχει σε αυτήν την ένωση. Π.χ.: Το συνολικό φορτίο KCl είναι μηδέν. Τότε οι χρεώσεις των K και Cl θα πρέπει να είναι +1 και -1.
- Η κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου της ομάδας 1 είναι πάντα +1. Τα στοιχεία της ομάδας 1 είναι λίθιο, νάτριο, κάλιο, ρουβίδιο, καίσιο και φράγκιο.
- Η κατάσταση οξείδωσης των στοιχείων της ομάδας 2 είναι πάντα +2. Τα στοιχεία της ομάδας 2 είναι το βηρύλλιο, το μαγνήσιο, το ασβέστιο, το στρόντιο, το βάριο και το ράδιο.
- Το αρνητικό φορτίο δίνεται στο άτομο που έχει υψηλότερη ηλεκτραρνητικότητα από αυτό των άλλων ατόμων που είναι συνδεδεμένα με αυτό.
- Η κατάσταση οξείδωσης του υδρογόνου είναι πάντα +1 εκτός από την περίπτωση που το υδρογόνο συνδέεται με ένα μέταλλο της ομάδας 1.
- Η κατάσταση οξείδωσης του οξυγόνου είναι -2 εκτός εάν έχει τη μορφή υπεροξειδίου ή υπεροξειδίου.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ομοιοπολικότητας και κατάστασης οξείδωσης;
Ομοπολικότητα έναντι κατάστασης οξείδωσης |
|
| Ομοπολικότητα είναι ο αριθμός των ομοιοπολικών δεσμών που μπορεί να σχηματίσει ένα άτομο με άλλα άτομα. | Κατάσταση οξείδωσης ενός ατόμου είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που χάνονται, αποκτώνται ή μοιράζονται αυτό το άτομο με ένα άλλο άτομο. |
| Ηλεκτρική φόρτιση | |
| Η ομοιοπολικότητα δεν υποδηλώνει το ηλεκτρικό φορτίο ενός ατόμου. | Η κατάσταση οξείδωσης δίνει το ηλεκτρικό φορτίο ενός ατόμου. |
| Chemical Bonding | |
| Η ομοιοπολικότητα υποδηλώνει τον αριθμό των χημικών δεσμών (ομοιοπολικοί δεσμοί) που μπορεί να έχει ένα συγκεκριμένο άτομο. | Η κατάσταση οξείδωσης δεν δίνει λεπτομέρειες για τους χημικούς δεσμούς που σχηματίζονται από ένα άτομο. |
| Κατάσταση του στοιχείου | |
| Η ομοιοπολικότητα ενός καθαρού στοιχείου εξαρτάται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που υπάρχουν στο εξώτατο κέλυφος ηλεκτρονίων ενός ατόμου αυτού του στοιχείου. | Η κατάσταση οξείδωσης ενός καθαρού στοιχείου είναι πάντα μηδέν. |
Σύνοψη – Ομοιοπολικότητα έναντι κατάστασης οξείδωσης
Η ομοιοπολικότητα και η κατάσταση οξείδωσης των ατόμων περιγράφουν τη χημική φύση ενός ατόμου σε μια χημική ένωση. Η διαφορά μεταξύ ομοιοπολικότητας και κατάστασης οξείδωσης είναι ότι η ομοιοπολικότητα ενός ατόμου είναι ο αριθμός των ομοιοπολικών δεσμών που μπορεί να σχηματίσει το άτομο, ενώ η κατάσταση οξείδωσης ενός ατόμου είναι ο αριθμός των ηλεκτρονίων που χάνονται ή αποκτώνται από ένα άτομο όταν σχηματίζεται ένας χημικός δεσμός.
