avainero hapetusluvun ja varauksen välillä on se voimme määrittää atomin hapetusluvun ottamalla huomioon atomin joko poistetun tai saaman elektronin lukumäärä, kun taas varaus määritetään ottaen huomioon atomien elektronien ja protonien kokonaismäärä.
Jaksotaulukon eri elementeillä on erilaisia kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia. Ja kun ne liittyvät muodostamaan molekyylejä, eri elementit liittyvät muiden elementtien kanssa eri mittasuhteissa. Elementtien välisestä suuresta joukosta variaatioita yksinkertaisimmat ja tärkeimmät parametrit ovat niiden varaus ja hapetusluku. Elementin varaus ja hapetusnumero auttavat tunnistamaan, mihin ryhmään tämä elementti kuuluu jaksotaulukossa. Mikä tärkeintä, se auttaa kuvaamaan elementin kykyä muodostaa muita molekyylejä ja koordinaatioyhdisteitä, ja auttaa siten tunnistamaan niiden empiiriset kaavat.
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on hapetusluku
3. Mikä on lataus
4. Vertailu rinnakkain - hapetusluku vs. lataus taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Hapetusluku on ominaisuus koordinaatioyhdisteen keskusatomille. Se on koordinaatioyhdisteen keskusatomin varaus, kun kaikki tämän atomin ympärillä olevat sidokset ovat ionisia sidoksia. Siksi joskus varaus ja hapetusluku ovat samanlaiset, mutta joskus se on erilainen. Esimerkiksi yksinkertaisilla s-lohkolla ja p-lohkoelementeillä on sama hapetusluku kuin niiden varauksella. Myös polyatomisilla ioneilla on sama hapetusluku kuin varauksella. Samalla kemiallisella alkuaineella voi kuitenkin olla erilaisia hapetuslukuja sen ympärillä olevista muista atomeista riippuen. Vapaassa elementissä hapetusluku on aina nolla. Lisäksi siirtymämetalli-ioneilla (d-lohko) ja elementeillä on erilaiset hapetusluvut.
Kuva 01: Yhdisteiden eri elementtien hapetuslukujen määrittäminen
Kun harkitaan koordinaatioyhdistettä, keskusmetalliatomissa tulisi aina olla tyhjiä kiertoratoja, joille ligandit luovuttavat yksinäiset elektroniparinsa ja muodostavat ionisia sidoksia. Lisäksi voidaan merkitä keskusmetalliatomin hapetusluku roomalaisilla numeroilla hakasulkeissa. Esimerkiksi, jos metallin "M" hapetusluku on 3, kirjoitamme sen nimellä M (III).
Minkä tahansa atomin varaus on nolla. Kun atomit poistavat tai saavat elektronia, ne saavat sähkövarauksen. Tämä johtuu siitä, että elektronit ovat negatiivisesti varautuneita alaatomisia hiukkasia, kun taas protonit ovat positiivisesti varautuneita. Atomit poistavat tai saavat elektronia täyttääkseen valenssikuorensa oktetisäännön mukaisesti.
Atomissa protonien ja elektronien lukumäärä on yhtä suuri. Koska protoneilla on positiivinen varaus ja elektronilla on negatiivinen varaus, kun valenssikuoresta elektronit poistuvat, atomi muodostaa positiivisesti varautuneen ionin, koska silloin positiivisten protonien lukumäärä on suurempi kuin elektronien lukumäärä kyseisessä ionissa.
Lisäksi, kun atomi on enemmän elektronegatiivista, se voi houkutella elektronit muista atomeista kohti itseään. Siellä he saavat enemmän elektroneja kuin niiden ytimessä on protonien lukumäärä. Siten atomista tulee negatiivisia ioneja. Lisäksi luovutettujen tai abstraktien elektronien lukumäärä vaihtelee atomista toiseen. Voimme ennustaa tämän elementin sijainnista jaksotaulukossa. Yleensä samat ryhmän atomit muodostavat samat varautuneet ionit, koska niillä on sama määrä valenssielektroneja.
Kuva 02: atomin rakenne varauksen määrittämisessä
Ryhmänumero osoittaa myös valenssielektronien lukumäärän; siksi voimme määrittää ionien varauksen, jotka ryhmät atomit muodostavat. Esimerkiksi ryhmä yksi elementti muodostaa yksiarvoisia ioneja, joilla on +1 sähkövaraus. Ryhmän kaksi elementtiä muodostavat kaksiarvoiset positiivisesti varautuneet ionit. Ryhmä kolme ja neljä atomia muodostavat vastaavasti +3 ja +4 varautuneita ioneja. Ryhmästä viisi ryhmään seitsemään, atomit tekevät negatiivisesti varautuneita ioneja, koska niiden valenssielektroneja on helpompi täyttää hankkimalla vain 2 tai 3 elektronia sen sijaan, että ne emittoivat viittä, kuutta tai seitsemää elektronia. Siksi ryhmä viisi elementtiä tekee -3 varautuneita ioneja, kun taas ryhmän 6 elementit tekevät -2 ioneja ja ryhmän 7 elementit muodostavat -1 ionia. Näiden yksinkertaisesti varautuneiden ionien lisäksi on myös monimutkaisia ioneja, joiden varaukset ovat kuten NH4+ ja CO32-jne.
Hapetusluku ja varaus ovat kemiassa kaksi toisiinsa liittyvää termiä. Hapetusluvun ja varauksen välillä on kuitenkin joitain eroja. Keskeinen ero hapettumisluvun ja varauksen välillä on se, että me voimme määrittää atomin hapetusluvun ottamalla huomioon atomin joko poistetun tai saaman elektronin lukumäärän, kun taas varaus määritetään ottaen huomioon atomien elektronien ja protonien kokonaismäärä..
Lisäksi samalle kemialliselle elementille voi olla useita hapetuslukuja sitä ympäröivistä atomista riippuen, kun taas atomin varaus vaihtelee vain atomissa olevien elektronien ja protonien lukumäärästä riippuen. Siksi tämä on toinen tärkeä ero hapettumislukun ja varauksen välillä.
Lataus ja hapetusluku ovat kaksi toisiinsa liittyvää termiä. Keskeinen ero hapettumisluvun ja varauksen välillä on se, että me voimme määrittää atomin hapetusluvun ottamalla huomioon atomien joko poistettujen tai saamien elektronien lukumäärän, kun taas varaus määritetään ottaen huomioon atomien elektronien ja protonien kokonaismäärä..
1. ”Hapetusluku”. Siirtymämetallit. Saatavilla täältä
2. Libretexts. "Atomi." Chemistry LibreTexts, Kansallinen tiedesäätiö, 26. marraskuuta 2018. Saatavilla täältä
1. SARANPHONG YIMKLAN ”Hapetustilan toimeksiannot” - Oma työ, (Public Domain) Commons Wikimedia -palvelun kautta
2. ”Tehokas ydinvaraus” omalla työllä - Tehokas ydinlataus.gif, (julkinen alue) Commons Wikimedian kautta