تفاوت اصلی بین ظرفیت و عدد اکسیداسیون این است که ظرفیت حداکثر تعداد الکترون هایی است که یک اتم می تواند از دست بدهد، به دست آورد یا به اشتراک بگذارد تا پایدار شود، در حالی که عدد اکسیداسیون تعداد الکترون هایی است که یک اتم می تواند از دست بدهد یا به دست آورد تا تشکیل شود. پیوندی با اتم دیگر.
اصطلاح عدد اکسیداسیون و ظرفیت به الکترون های ظرفیت یک اتم مربوط می شود. الکترون های ظرفیت الکترون هایی هستند که بیرونی ترین اوربیتال های یک اتم را اشغال می کنند. این الکترون ها جاذبه ضعیفی به سمت هسته اتم دارند. بنابراین، اتم ها به راحتی می توانند این الکترون ها را با اتم های دیگر حذف یا به اشتراک بگذارند. این از دست دادن، افزایش یا اشتراک الکترون ها باعث می شود که یک اتم خاص دارای عدد اکسیداسیون و ظرفیت باشد و در نهایت یک پیوند شیمیایی بین دو اتم ایجاد کند.
Valency چیست؟
ظرفیت حداکثر تعداد الکترون هایی است که یک اتم از دست می دهد، به دست می آورد یا به اشتراک می گذارد تا پایدار شود. برای فلزات و نافلزات، قانون اکتت پایدارترین شکل یک اتم را توصیف می کند. در اینجا، اگر تعداد بیرونی ترین پوسته یک اتم به طور کامل پر شود (برای تکمیل به هشت الکترون نیاز است)، پیکربندی الکترون پایدار است. به عبارت دیگر، اگر اوربیتال‌های فرعی s و p کاملاً با پیکربندی ns2np6 پر شده باشند، اتم پایدار است.
به طور طبیعی، اتم های گاز نجیب دارای این پیکربندی الکترونی هستند. بنابراین، عناصر دیگر باید یا از دست بدهند، به دست آورند یا به اشتراک بگذارند تا از قانون اکتت پیروی کنند. حداکثر تعداد الکترون هایی که یک اتم باید از دست بدهد یا به دست آورد یا در این تثبیت سهیم باشد، ظرفیت آن اتم است.
برای مثال، اجازه دهید سیلیکون را در نظر بگیریم. پیکربندی الکترونی سیلیکون 1s22s22p63s2 است. 3p2 خارجی ترین پوسته n=3 است و دارای 4 الکترون است.بنابراین، برای تکمیل اکتت باید چهار الکترون دیگر به دست آورد. به طور کلی، سیلیکون می تواند 4 الکترون را با عناصر دیگر به اشتراک بگذارد تا اکتت کامل شود. بنابراین، ظرفیت سیلیکون 4 است.
برای عناصر شیمیایی مختلف، ظرفیت متفاوت است. به این دلیل است که الکترون ها به اوربیتال ها بر اساس سطوح انرژی آن اوربیتال ها پر می شوند. با این حال، بیشتر فلزات واسطه ظرفیت یکسانی دارند. اغلب 2 است. اما برخی از عناصر می توانند ظرفیت های متفاوتی داشته باشند زیرا اتم می تواند با حذف الکترون ها در پیکربندی های مختلف الکترونی تثبیت شود.
برای مثال، در آهن (Fe)، پیکربندی الکترون [Ar]3d64s2 است بنابراین، ظرفیت آهن 2 است (2 الکترون در 4s2). اما گاهی اوقات، ظرفیت آهن 3 می شود. به این دلیل است که پیکربندی الکترون 3d5 پایدارتر از 3d6 است، بنابراین، یک الکترون دیگر حذف می شود. همراه با الکترون های 4s آهن را بیشتر تثبیت می کند.
عدد اکسیداسیون چیست؟
عدد اکسیداسیون تعداد الکترون هایی است که یک اتم می تواند از دست بدهد یا به دست آورد تا با اتم دیگری پیوند ایجاد کند. گاهی اوقات، ما از اصطلاحات حالت اکسیداسیون و عدد اکسیداسیون به جای یکدیگر استفاده می‌کنیم، اما تفاوت‌های جزئی با هم دارند.
شکل 01: برخی از عناصر شیمیایی می توانند اعداد مختلف اکسیداسیون را نشان دهند
بیشتر اوقات، اصطلاح عدد اکسیداسیون برای کمپلکس های هماهنگی به کار می رود. در کمپلکس های هماهنگی، عدد اکسیداسیون بار اتم مرکزی یک ترکیب هماهنگی است اگر همه پیوندهای اطراف آن اتم پیوند یونی باشند. کمپلکس های هماهنگی تقریباً همیشه از اتم های فلزات واسطه در مرکز مجتمع تشکیل شده اند. این اتم فلزی دارای گروه های شیمیایی در اطراف خود است که ما آنها را لیگاند می نامیم. این لیگاندها دارای جفت الکترون های تکی هستند که می توانند با اتم های فلز به اشتراک گذاشته شوند تا پیوندهای هماهنگی ایجاد کنند.
پس از تشکیل پیوند هماهنگی، شبیه پیوند کووالانسی است. به این دلیل است که دو اتم در پیوندهای هماهنگی، درست مانند پیوند کووالانسی، یک جفت الکترون مشترک دارند. با این حال، ما باید عدد اکسیداسیون اتم فلز مرکزی را با در نظر گرفتن پیوندهای هماهنگی به عنوان پیوند یونی محاسبه کنیم.
تفاوت بین ظرفیت و عدد اکسیداسیون چیست؟
اصطلاح عدد اکسیداسیون و ظرفیت به الکترون های ظرفیت یک اتم مربوط می شود. تفاوت اصلی بین ظرفیت و عدد اکسیداسیون این است که ظرفیت حداکثر تعداد الکترون هایی است که یک اتم می تواند از دست بدهد، به دست آورد یا به اشتراک بگذارد تا پایدار شود در حالی که عدد اکسیداسیون تعداد الکترون هایی است که یک اتم می تواند از دست بدهد یا به دست آورد تا با اتم دیگری پیوند ایجاد کند. علاوه بر این، اصطلاح ظرفیت برای هر عنصر شیمیایی به کار می رود، اما عبارت عدد اکسیداسیون عمدتاً در مورد کمپلکس های هماهنگی به کار می رود.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین ظرفیت و عدد اکسیداسیون را خلاصه می کند.
خلاصه - ظرفیت در مقابل عدد اکسیداسیون
هر دو عدد اکسیداسیون و ظرفیت، اصطلاحاتی هستند که به الکترون های ظرفیت یک اتم مربوط می شوند. تفاوت اصلی بین ظرفیت و عدد اکسیداسیون این است که ظرفیت حداکثر تعداد الکترون هایی است که یک اتم می تواند از دست بدهد، به دست آورد یا به اشتراک بگذارد تا پایدار شود در حالی که عدد اکسیداسیون تعداد الکترون هایی است که یک اتم می تواند از دست بدهد یا به دست آورد تا با اتم دیگری پیوند ایجاد کند.
