Sự khác biệt cơ bản giữa hợp chất hóa trị cao và hợp chất hóa trị thấp là các hợp chất hóa trị cao chứa nguyên tử trung tâm có nhiều hơn 8 điện tử ở lớp vỏ điện tử hóa trị trong khi các hợp chất hóa trị thấp chứa nguyên tử trung tâm có ít hơn 8 điện tử ở lớp vỏ điện tử hóa trị.
Thuật ngữ hóa trị cao và hóa trị thấp dùng để chỉ các hợp chất cộng hóa trị vô cơ có chứa nguyên tử trung tâm. Hai loại hợp chất này khác nhau tùy thuộc vào số lượng electron trong nguyên tử trung tâm - các hợp chất siêu hóa trị có một octet hoàn chỉnh trong khi các hợp chất hóa trị thấp thì không.
Hợp chất siêu hóa trị là gì?
Hợp chất siêu hóa trị là những hợp chất hóa học có chứa nguyên tử trung tâm có nhiều hơn 8 electron trong lớp vỏ electron hóa trị. Chúng tôi cũng gọi nó là một octet mở rộng. Nhà khoa học đầu tiên xác định loại phân tử này là Jeremy I. Musher, vào năm 1969. Có một số loại hợp chất hóa trị cao như hợp chất iốt hóa trị cao, hợp chất khí quý như hợp chất Xenon, halogen polyfluoride, v.v.
Hình 01: Hợp chất siêu hóa trị
Liên kết hóa học trong các hợp chất hóa trị cao có thể được mô tả dựa trên lý thuyết quỹ đạo phân tử. Ví dụ, nếu chúng ta lấy hợp chất lưu huỳnh hexafluoride, nó có sáu nguyên tử flo được liên kết với một nguyên tử lưu huỳnh thông qua các liên kết đơn. Do đó, có 12 electron xung quanh nguyên tử lưu huỳnh. Theo lý thuyết quỹ đạo phân tử, quỹ đạo 3s, ba obitan 3p và sáu obitan 2p từ mỗi nguyên tử flo góp phần hình thành hợp chất này. Do đó, có tổng cộng mười obitan nguyên tử tham gia vào quá trình hình thành hợp chất. Theo cấu hình electron của lưu huỳnh và flo, có 12 electron hóa trị. Vì có 12 electron nên hợp chất hexafluoride lưu huỳnh là một hợp chất siêu hóa trị.
Hợp chất giảm hóa trị là gì?
Hợp chất hóa trị thấp là các hợp chất hóa học có chứa nguyên tử trung tâm có ít hơn 8 electron trong lớp vỏ electron hóa trị. Do đó, chúng được đặt tên là các loài thiếu điện tử. Không giống như các hợp chất siêu hóa trị, hầu hết tất cả các hợp chất giảm hóa trị đều là các hợp chất không ion. Do đó, chúng hầu hết là các hợp chất được cung cấp năng lượng hoặc dạng hạt.
Hình 02: Boron Trifluoride là Hợp chất Hạ hóa trị
Các hợp chất cộng hóa trị này không có nhiều hơn bốn liên kết cộng hóa trị đơn xung quanh chúng vì bốn hợp chất cộng hóa trị quy về tám điện tử. Ngoài ra, hình dạng của các hợp chất cộng hóa trị chủ yếu là hình phẳng thẳng hoặc tam giác.
Sự khác biệt giữa các hợp chất siêu hóa trị và khử hóa trị là gì?
Sự khác biệt cơ bản giữa hợp chất hóa trị cao và hợp chất hóa trị thấp là các hợp chất hóa trị có chứa nguyên tử trung tâm có nhiều hơn 8 điện tử trong lớp vỏ điện tử hóa trị, trong khi các hợp chất hóa trị thấp là các hợp chất hóa học chứa nguyên tử trung tâm có ít hơn 8 điện tử ở lớp vỏ electron hóa trị. Hơn nữa, hầu hết các hợp chất hóa trị cao là các dạng ion, trong khi hầu hết các hợp chất giảm hóa trị đều là các hợp chất cộng hóa trị.
Hơn nữa, hình dạng của các hợp chất cộng hóa trị có cấu trúc tứ phương hoặc phức tạp hơn, trong khi các hợp chất giảm hóa trị không thể tạo thành cấu trúc phức tạp; chúng là phẳng tuyến tính hoặc tam giác. Vì vậy, đây cũng là một sự khác biệt đáng kể giữa các hợp chất hóa trị cao và hợp chất giảm hóa trị. Ngoài ra, có hơn bốn liên kết cộng hóa trị xung quanh nguyên tử trung tâm của hợp chất hóa trị cao nhưng có hai hoặc ba liên kết cộng hóa trị xung quanh nguyên tử trung tâm của hợp chất hóa trị thấp.
Tóm tắt - Hợp chất siêu hóa trị và hợp chất khử hóa trị
Các thuật ngữ siêu hóa trị và giảm hóa trị mô tả các hợp chất cộng hóa trị vô cơ có chứa một nguyên tử trung tâm. Sự khác biệt cơ bản giữa các hợp chất hóa trị cao và hợp chất hóa trị thấp là các hợp chất hóa trị có chứa nguyên tử trung tâm có nhiều hơn 8 điện tử ở lớp vỏ điện tử hóa trị, nhưng các hợp chất hóa trị thấp là các hợp chất hóa học chứa nguyên tử trung tâm có ít hơn 8 điện tử ở lớp vỏ điện tử hóa trị..
