ความแตกต่างที่สำคัญ – โควาเลนซีกับสถานะออกซิเดชัน
อะตอมของธาตุเคมีต่าง ๆ ถูกพันธะซึ่งกันและกันทำให้เกิดสารประกอบทางเคมีต่างกัน ในการก่อรูปของสารประกอบ อะตอมจะถูกพันธะซึ่งกันและกันผ่านพันธะไอออนิกหรือพันธะโควาเลนต์ Covalency และสถานะออกซิเดชันเป็นคำสองคำที่อธิบายสถานะของอะตอมเหล่านี้ในสารประกอบทางเคมี Covalency คือจำนวนของพันธะโควาเลนต์ที่อะตอมสามารถก่อตัวได้ ดังนั้นโควาเลนซีจึงขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมสามารถแบ่งกับอะตอมอื่นได้ สถานะออกซิเดชันของอะตอมคือจำนวนอิเล็กตรอนที่ได้รับหรือสูญเสียโดยอะตอมใดอะตอมหนึ่งเมื่อสร้างพันธะเคมีความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Covalency และสถานะออกซิเดชันคือ Covalency ของอะตอมคือจำนวนของพันธะโควาเลนต์ที่อะตอมสามารถก่อตัวได้ ในขณะที่สถานะออกซิเดชันของอะตอมคือจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสียหรือได้รับโดยอะตอมเมื่อสร้างพันธะเคมี
Covalency คืออะไร
โควาเลนซีคือจำนวนพันธะโควาเลนต์ที่อะตอมสามารถก่อตัวร่วมกับอะตอมอื่นได้ ดังนั้น Covalency ถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่มีอยู่ในวงโคจรนอกสุดของอะตอม อย่างไรก็ตาม คำว่า valency และ Covalency ไม่ควรสับสนเพราะมีความหมายต่างกัน วาเลนซีเป็นพลังรวมของอะตอม บางครั้ง covalency เท่ากับ valency อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้เกิดขึ้นเสมอไป
รูปที่ 01: สารประกอบโควาเลนต์ทั่วไปบางตัว
พันธะโควาเลนต์เป็นพันธะเคมีที่เกิดขึ้นเมื่ออะตอมสองอะตอมแบ่งอิเล็กตรอนนอกสุดนอกสุดเพื่อให้การกำหนดค่าอิเล็กตรอนเสร็จสมบูรณ์ เมื่ออะตอมมีเปลือกอิเล็กตรอนหรือออร์บิทัลที่ไม่สมบูรณ์ อะตอมนั้นจะมีปฏิกิริยาตอบสนองมากขึ้นเนื่องจากการกำหนดค่าอิเล็กตรอนที่ไม่สมบูรณ์นั้นไม่เสถียร ดังนั้นอะตอมเหล่านี้จึงได้รับ/สูญเสียอิเล็กตรอนหรือแบ่งอิเล็กตรอนเพื่อเติมเปลือกอิเล็กตรอน ตารางต่อไปนี้แสดงตัวอย่างองค์ประกอบทางเคมีที่มีค่า Covalency ต่างกัน
สถานะออกซิเดชันคืออะไร
สถานะออกซิเดชันของอะตอมคือจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสีย ได้รับ หรือแบ่งปันโดยอะตอมนั้นกับอะตอมอื่น หากอิเล็กตรอนสูญหายหรือได้รับ ประจุไฟฟ้าของอะตอมจะเปลี่ยนไปตามนั้นอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคย่อยของอะตอมที่มีประจุลบซึ่งมีประจุถูกทำให้เป็นกลางโดยประจุบวกของโปรตอนในอะตอมนั้น เมื่อสูญเสียอิเล็กตรอน อะตอมจะมีประจุเป็นบวก ในขณะที่เมื่อได้รับอิเล็กตรอน อะตอมจะได้รับประจุลบสุทธิ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความไม่สมดุลของประจุบวกของโปรตอนในนิวเคลียส ประจุนี้สามารถกำหนดเป็นสถานะออกซิเดชันของอะตอมนั้นได้
สถานะออกซิเดชันของอะตอมแสดงด้วยจำนวนเต็มที่มีเครื่องหมายบวก (+) หรือลบ (-) เครื่องหมายนี้บ่งชี้ว่าอะตอมได้รับหรือสูญเสียอิเล็กตรอน จำนวนเต็มให้จำนวนอิเล็กตรอนที่มีการแลกเปลี่ยนระหว่างอะตอม
รูปที่ 02: สถานะออกซิเดชันของสารประกอบต่างกัน
การกำหนดสถานะออกซิเดชันของอะตอม
สถานะออกซิเดชันของอะตอมใดอะตอมหนึ่งสามารถกำหนดได้โดยใช้กฎต่อไปนี้
- สถานะออกซิเดชันของธาตุที่เป็นกลางจะเป็นศูนย์เสมอ ตัวอย่าง: สถานะออกซิเดชันของโซเดียม (Na) เป็นศูนย์
- ประจุทั้งหมดของสารประกอบควรเท่ากับผลรวมของประจุของแต่ละอะตอมที่มีอยู่ในสารประกอบนั้น ตัวอย่าง: ค่าใช้จ่ายทั้งหมดของ KCl เป็นศูนย์ จากนั้นประจุของ K และ Cl ควรเป็น +1 และ -1.
- สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบกลุ่ม 1 เสมอ +1 ธาตุกลุ่มที่ 1 ได้แก่ ลิเธียม โซเดียม โพแทสเซียม รูบิเดียม ซีเซียม และแฟรนเซียม
- สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบกลุ่ม 2 เสมอ +2 ธาตุกลุ่มที่ 2 ได้แก่ เบริลเลียม แมกนีเซียม แคลเซียม สตรอนเทียม แบเรียม และเรเดียม
- ประจุลบจะมอบให้กับอะตอมที่มีอิเล็กโตรเนกาติวีตี้สูงกว่าอะตอมอื่นๆ ที่เกาะติดกัน
- สถานะออกซิเดชันของไฮโดรเจนเป็น +1 เสมอ ยกเว้นเมื่อไฮโดรเจนถูกผูกมัดกับโลหะกลุ่มที่ 1
- สถานะออกซิเดชันของออกซิเจนคือ -2 ยกเว้นเมื่ออยู่ในรูปของเปอร์ออกไซด์หรือซูเปอร์ออกไซด์
ความแตกต่างระหว่างโควาเลนซีและสถานะออกซิเดชันคืออะไร
โควาเลนซี vs สถานะออกซิเดชัน |
|
| โควาเลนซีคือจำนวนพันธะโควาเลนต์ที่อะตอมสามารถก่อตัวร่วมกับอะตอมอื่นได้ | สถานะออกซิเดชันของอะตอมคือจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสีย ได้รับ หรือแบ่งปันโดยอะตอมนั้นกับอะตอมอื่น |
| ค่าไฟฟ้า | |
| ความคงตัวไม่ได้บ่งบอกถึงประจุไฟฟ้าของอะตอม | สถานะออกซิเดชันให้ประจุไฟฟ้าของอะตอม |
| พันธะเคมี | |
| Covalency ระบุจำนวนพันธะเคมี (พันธะโควาเลนต์) ที่อะตอมสามารถมีได้ | สถานะออกซิเดชันไม่ได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับพันธะเคมีที่เกิดจากอะตอม |
| สถานะขององค์ประกอบ | |
| ความคงตัวของธาตุบริสุทธิ์ขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนที่มีอยู่ในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดของอะตอมของธาตุนั้น | สถานะออกซิเดชันของธาตุบริสุทธิ์จะเป็นศูนย์เสมอ |
สรุป – Covalency vs Oxidation State
ความคงตัวและสถานะออกซิเดชันของอะตอมอธิบายลักษณะทางเคมีของอะตอมในสารประกอบทางเคมี ความแตกต่างระหว่างความแปรปรวนร่วมและสถานะออกซิเดชันคือความแปรปรวนร่วมของอะตอมคือจำนวนของพันธะโควาเลนต์ที่อะตอมสามารถก่อตัวได้ในขณะที่สถานะออกซิเดชันของอะตอมคือจำนวนอิเล็กตรอนที่สูญเสียหรือได้รับโดยอะตอมเมื่อสร้างพันธะเคมี