Чем степень окисления отличается от валентности?

673
1
0
5 декабря
11:29
декабрь
2015

Валентность - это количество ковалентных связей, которое образует атом. Если говорить о строгом классическом понимании, то это должны быть двухцентровые (два атома) двухэлектронные (одна электронная пара) связи. Всякие там трехцентровые связи, кластеры и прочую экзотику с точки зрения классического понятия валентности рассматривать нельзя. Можно его расширить, конечно, но лично я в этом не вижу особого смысла. Валентность - простая модель, хорошо описывает большинство ковалентных соединений s- и p-элементов и хватит с нее. Для более сложных случаев есть теория кристаллического поля и метод молекулярных орбиталей, которые вообще не нуждаются в представлениях о "валентности" для описания хим.связей и дают гораздо более полное и точное представление о природе хим.связи.

Степень оксиления - формальный заряд атома в соединении, рассчитываемый исходя из представлений об электронейтральности соединения (если оно не является сложносоставным ионом), структуре ковалентных связей внутри него и электроотрицательности входящих в него атомов. Грубо говоря, рисуем структуру из точек и палочек, считаем количество палочек для каждого атома, прикидываем, кто более, а кто менее электроотрицателен в данной паре атомов и приписываем каждому атому заряд так, чтобы в сумме по молекуле был ноль (или заряд сложного иона), а каждая палочка давала бы к степени окисления атома либо +1, либо -1, в зависимости от соотношения электроотрицательности рассматриваемого атома и того, с которым он связывывается (или дает 0, если атом связан с таким же атомом, как азот в N2H4). Часто С.О. расширяют до любых соединений, например, в NaCl считают С.О. натрия +1, а С.О. хлора -1, но я с таким подходом несогласен, поскольку он предполагает наличие некой "нейтральной молекулы NaCl", что мне кажется бессмысленным допущением. Поэтому при использовании понятия С.О. я предпочитаю рассматривать только соединения с ковалентной связью.

С.О. и валентность будут совпадать по модулю, если в соединении атом связан только либо с более электроотрицательными атомами, либо с менее электроотрицательными атомами, например, азот в NH3. А если он связан и с такими и с такими, то С.О. по модулю будет меньше, например, фосфор в H3PO2.

P.S. Википедию про валентность советую почитать, там хорошо написано, а про С.О. не советую - там ее пытаются ввести при помощи постулатов, в частности, постулирования С.О. распространенных элементов. Это очень дурацкий способ, поскольку нет таких элементов, у которых С.О. будет во всех соединениях одинакова. Поэтому всегда получается что-то вроде "С.О. [название элемента] всегда равно n, кроме тех случаев, когда оно не равно n". Самое разумное - это исходить из электроотрицательности атомов в конкретном соединении и ограничиться ковалентными соединениями. Опять же, как и в случае с валентностью: С.О. - достаточно простая модель, не нужно пытаться объяснить ею всё на свете.

3
0
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта