Sự khác biệt cơ bản giữa hóa trị và số oxi hóa là hóa trị là số electron tối đa mà một nguyên tử có thể mất đi, thu được hoặc chia sẻ để trở nên bền vững, trong khi số oxi hóa là số electron mà một nguyên tử có thể mất hoặc đạt được để tạo thành liên kết với một nguyên tử khác.
Các thuật ngữ số oxi hóa và hóa trị liên quan đến các electron hóa trị của nguyên tử. Các electron hóa trị là các electron chiếm các obitan ngoài cùng của nguyên tử. Các electron này có lực hút yếu đối với hạt nhân nguyên tử; do đó, các nguyên tử có thể dễ dàng loại bỏ hoặc chia sẻ các điện tử này với các nguyên tử khác. Sự mất mát, tăng thêm hoặc chia sẻ electron này làm cho một nguyên tử cụ thể có số oxi hóa và hóa trị, và cuối cùng nó hình thành liên kết hóa học giữa hai nguyên tử.
Hiệu lực là gì?
Hiệu suất là số electron tối đa mà một nguyên tử mất đi, nhận được hoặc chia sẻ để trở nên ổn định. Đối với kim loại và phi kim, quy tắc octet mô tả dạng nguyên tử bền nhất. Ở đây, nếu số lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử được lấp đầy hoàn toàn (cần 8 electron cho việc hoàn thành này) thì cấu hình electron đó là ổn định. Nói cách khác, nếu các obitan phụ s và p được lấp đầy hoàn toàn với cấu hình ns2np6thì nguyên tử là bền.
Đương nhiên, các nguyên tử khí quý có cấu hình electron này. Do đó, các nguyên tố khác cần mất, thêm hoặc chia sẻ electron để tuân theo quy tắc octet. Số electron tối đa mà một nguyên tử cần để mất đi hoặc thu được hoặc chia sẻ trong sự ổn định này là hóa trị của nguyên tử đó.
Ví dụ, chúng ta hãy xem xét Silicon. Cấu hình electron của silicon là 1s22s22p63s23p2Vỏ ngoài cùng là n=3, và nó có 4 electron. Do đó, nó sẽ nhận thêm bốn electron để hoàn thành octet. Nói chung, Silicon có thể chia sẻ 4 electron với các nguyên tố khác để hoàn thành octet. Do đó, hóa trị của silicon là 4.
Đối với các nguyên tố hóa học khác nhau, hóa trị sẽ khác nhau. Đó là do các electron được lấp đầy vào các obitan theo mức năng lượng của các obitan đó. Tuy nhiên, hầu hết các kim loại chuyển tiếp đều có cùng một hóa trị; thường là 2. Nhưng, một số nguyên tố có thể có các giá trị khác nhau vì nguyên tử có thể ổn định ở các cấu hình electron khác nhau bằng cách loại bỏ các electron.
Ví dụ, trong Sắt (Fe), cấu hình electron là [Ar] 3d64s2Do đó, hóa trị của sắt là 2 (2 electron trong 4s2). Nhưng đôi khi, hóa trị của sắt trở thành 3. Đó là do cấu hình electron 3d5bền hơn 3d6Do đó, loại bỏ thêm một electron cùng với các electron 4s sẽ ổn định Sắt hơn.
Số Oxi là gì?
Số oxi hóa là số electron mà một nguyên tử có thể mất hoặc lấy để tạo liên kết với nguyên tử khác. Đôi khi, chúng tôi sử dụng thuật ngữ trạng thái oxy hóa và số oxy hóa thay thế cho nhau, nhưng chúng có sự khác biệt nhỏ.
Hình 01: Một số nguyên tố hóa học có thể hiển thị các số oxy hóa khác nhau
Hầu hết các lần, thuật ngữ số oxi hóa được áp dụng cho các phức chất phối trí. Trong phức chất phối trí, số oxi hóa là điện tích của nguyên tử trung tâm của hợp chất phối trí nếu tất cả các liên kết xung quanh nguyên tử đó là liên kết ion. Phức chất phối trí hầu như luôn được cấu tạo bởi các nguyên tử kim loại chuyển tiếp ở trung tâm của phức chất. Nguyên tử kim loại này có các nhóm hóa học ở xung quanh nó, mà chúng ta đặt tên là phối tử. Các phối tử này có các cặp electron riêng lẻ có thể được chia sẻ với các nguyên tử kim loại để tạo thành liên kết phối trí.
Sau khi hình thành liên kết phối trí tương tự như liên kết cộng hóa trị. Đó là bởi vì hai nguyên tử trong liên kết phối trí chia sẻ một cặp electron, giống như một liên kết cộng hóa trị. Tuy nhiên, chúng ta phải tính số oxi hóa của nguyên tử kim loại trung tâm coi các liên kết phối trí là liên kết ion.
Sự khác biệt giữa hiệu lực và số oxy hóa là gì?
Các thuật ngữ số oxi hóa và hóa trị liên quan đến các electron hóa trị của nguyên tử. Sự khác biệt cơ bản giữa hóa trị và số oxi hóa là hóa trị là số electron tối đa mà một nguyên tử có thể mất, thu được hoặc chia sẻ để trở nên bền vững trong khi số oxi hóa là số electron mà một nguyên tử có thể mất hoặc thu được để tạo liên kết với nguyên tử khác. Hơn nữa, thuật ngữ hóa trị được áp dụng cho bất kỳ nguyên tố hóa học nào, nhưng thuật ngữ số oxi hóa được áp dụng chủ yếu liên quan đến các phức chất phối trí.
Infographic dưới đây tóm tắt sự khác biệt giữa số hóa trị và số oxi hóa.
Tóm tắt - Hiệu lực so với Số oxy hóa
Cả số oxi hóa và hóa trị đều là những thuật ngữ liên quan đến các electron hóa trị của nguyên tử. Sự khác biệt cơ bản giữa hóa trị và số oxi hóa là hóa trị là số electron tối đa mà một nguyên tử có thể mất đi, thu được hoặc chia sẻ để trở nên bền vững trong khi số oxi hóa là số electron mà một nguyên tử có thể mất hoặc thu được để tạo liên kết với nguyên tử khác.
