酸化数とチャージの違い

酸化数と電荷の決定的な違いは、原子の酸化数は原子が脱離または獲得した電子の数から決定できるのに対し、電荷は原子に含まれる電子と陽子の総数から決定されること...です。

酸化数と電荷の決定的な違いは、原子の酸化数が原子の電子の脱離または獲得数から決定できるのに対し、電荷は原子に含まれる電子と陽子の総数から決定される点である。

元素周期表の異なる元素は、異なる化学的・物理的性質を示す。結合して分子を形成するとき、異なる元素は異なる割合で他の元素と結合する。元素間には多くのバリエーションがあるが、最も単純で重要なパラメータは電荷数と酸化数である。元素の電荷と酸化数は、その元素が周期表のどのグループに属するかを決定するのに役立つ。最も重要なことは、元素が他の分子や配位化合物を形成する能力を記述することで、その経験式を決定するのに役立つことである。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 酸化数とは 3. 電荷とは 4. 横並び比較 - 酸化数と電荷の表形式 5. まとめ

酸化数は何ですか？

酸化数は、配位化合物の中心原子に特徴的な値である。配位化合物の中心原子の電荷で、この原子の周りの結合がすべてイオン結合である場合の電荷です。このように、電荷と酸化数は似ているときもあれば、異なるときもある。例えば、単純なs-ブロックとp-ブロックの元素は、電荷と同じ酸化数を持つ。また、多原子イオンは同じ酸化数、同じ電荷を持つ。しかし、同じ化学元素でも、周りの原子によって酸化数が異なることがあります。自由な元素では、酸化数は常に0である。また、遷移金属イオン（dブロック）と元素では、酸化数が異なる。

図01：化合物中の異なる元素の酸化数の決定

配位化合物を考える場合、中心の金属原子は常に空いた軌道を持ち、そこに配位子が一個の電子対を提供し、イオン結合を形成する必要がある。また、括弧内のローマ数字で中心金属原子の酸化数を表すことができる。例えば、金属「M」の酸化数が3であれば、M(III)と表記する。

疑惑（チャージ）は何ですか？

どんな原子でも電荷はゼロです。原子が電子を取り出したり、獲得したりすると、電荷が発生する。これは、電子がマイナスに帯電した素粒子であるのに対して、陽子はプラスに帯電しているためです。原子は、八分法に従って、電子を取り出したり、得たりして、価電子帯を埋めていく。

原子の中には、陽子と電子が同じ数だけ存在する。陽子は正の電荷、電子は負の電荷を持っているので、価電子帯の層から電子を取り除くと、原子は正の陽子の数が電子の数より多くなり、正の電荷を持つイオンを形成する。

料金の決定

さらに、原子の電気陰性度が高くなると、他の原子の電子を自分に引き寄せることができる。そこで、原子核にある陽子の数よりも多くの電子を獲得するのである。その結果、原子はマイナスイオンになる。さらに、寄付される電子や抽象化される電子の数は、原子によって異なる。これは、周期表における元素の位置から予測できる。通常、同じ原子団は同じ数の価電子を持っているので、同じ電荷を持つイオンを形成することになる。

図02：電荷を決定する原子構造

また、基の数は価電子の数を示すので、その基の原子が形成するイオンの電荷を知ることができる。例えば、I族元素は+1価の電荷を持つ1価のイオンを形成する。第2族元素は2価の正電荷イオンを形成する。3番目と4番目の原子団は、それぞれ+3、+4の電荷を持つイオンを形成します。V族からVII族までの原子は、5、6、7個の電子を放出するのではなく、2、3個の電子を獲得して価電子を埋めるだけでよいので、負に帯電したイオンを形成します。したがって、5族元素からは-3個の荷電イオンが、6族元素からは-2個の荷電イオンが、7族元素からは-1個の荷電イオンが生成される。これらの単純な電荷を持つイオンの他に、NH4+やCO32-のような電荷を持つ複雑なイオンも存在します。