酸化数と価電子電子:密接な関係
酸化番号 すべての結合がイオン性である場合、原子が持つ仮想電荷です。これは、電子が分子またはイオンでどのように共有または転送されるかを理解するのに役立ちます。
価電子 化学結合に関与する原子の最も外側の電子です。 それらは、次の方法で酸化数に直接関係しています。
1。酸化数の決定:
* グループ1および2: これらのグループの原子(アルカリおよびアルカリの地球金属)は、それぞれ単一または2つの原子価電子を失い、それぞれA +1または+2の酸化数を形成する傾向があります。
* グループ17(ハロゲン): これらの原子は、オクテットを完成させるために1つの電子を獲得する傾向があり、その結果、-1酸化数が得られます。
* グループ16(酸素ファミリー): 酸素は通常、2つの電子を獲得し、-2酸化数をもたらします。
* 遷移金属: これらの元素は、一部の分子またはイオンに応じて、複数の酸化状態を持つことがよくあります。それらの価電子は、さまざまな結合配置に関与しています。
2。結合挙動の予測:
*電気陰性度(電子を引き付ける傾向)に大きな違いがある原子は、イオン結合を形成する傾向があります。 電気陰性度が高い原子は電子を獲得し、負に帯電しますが、他の原子は電子を失い、正に帯電します。結果として生じる酸化数は、この電荷分離を反映しています。
*同様の電気陰性度を持つ原子は共有結合を形成し、電子を共有します。それらの酸化数は必ずしも実際の電荷を表すわけではなく、分子の電子分布を示しています。
3。酸化還元反応の理解:
* 酸化: 原子は電子を失い、その酸化数が増加します。
* 削減: 原子は電子を獲得し、その酸化数は減少します。
*反応中の酸化数の変化は、電子の移動を反映しています。これは、化学反応でエネルギーがどのように交換されるかを理解するために重要です。
要約:
*原子価電子は化学結合に関与する電子であり、最終的に原子の酸化状態を決定します。
*仮想電荷である酸化数は、分子またはイオンの電子伝達の電子分布と電位を反映しています。
*原子価電子と酸化数との関係を理解すると、化学反応における原子の挙動が予測されます。
例:
水分子(H₂O)では、酸素は水素よりも電気陰性度が高くなっています。酸素は、共有電子をそれ自体に近づける「引く」ため、わずかに負の電荷と-2酸化数が生じます。 水素原子にはそれぞれ、わずかに正電荷と+1の酸化数があります。 これは、酸素と水素の間の共有結合における原子価電子の不均一な共有を反映しています。