共價性(covalency)和氧化態(oxidation state)的區別

不同化學元素的原子相互結合形成不同的化合物。在化合物的形成過程中，原子通過離子鍵或共價鍵相互結合。共價態和氧化態是描述化合物中這些原子狀態的兩個術語。共價性是原子能形成的共價鍵的數目。因此，共價性取決於原子能與其他原子共享的電子數。當某個原子或某個原子的某個化學鍵被氧化而失去時。共價態和氧化態的關鍵區別在於，原子的共價性是原子能形成的共價鍵的數目，而原子的氧化態則是原子在形成化學鍵時丟失或獲得的電子數。

什麼是共價性(covalency)？

共價性是一個原子能與其他原子形成共價鍵的數目。因此，共價性是由原子最外層軌道上的電子數決定的。但是，不應混淆“價”和“共價性”，因為它們有不同的含義。價是原子的結合力。有時，共價性等於價。然而，這並不總是發生。

圖01：一些常見的共價化合物

共價鍵是兩個原子共享其最外層未成對電子以完成電子組態時形成的化學鍵。當一個原子有不完整的電子殼層或軌道時，由於不完整的電子構型是不穩定的，該原子會變得更加活躍。因此，這些原子要麼獲得/釋放電子，要麼共享電子以填充電子殼層。下表顯示了具有不同共價值的化學元素的一些示例。

共價性(covalency)和氧化態(oxidation state)的區別

什麼是氧化態(oxidation state)？

一個原子的氧化態是該原子與另一個原子失去、獲得或共享的電子數。如果電子丟失或獲得，原子的電荷也隨之改變。電子是帶負電的亞原子粒子，其電荷被原子中質子的正電荷中和。當電子丟失時，原子得到正電荷，而當獲得電子時，原子得到淨負電荷。這是由於原子核中質子的正電荷不平衡造成的。這個電荷可以算作那個原子的氧化態。

原子的氧化狀態用一個帶正負號的整數來表示。或者表示原子失去了電子。這個整數表示原子間交換的電子數。

圖02：不同化合物的氧化狀態

原子氧化態的測定

一個特定原子的氧化狀態可以用下面的規則來確定。

The oxidation state of a neutral element is always zero. Ex: Oxidation state of sodium (Na) is zero.
The total charge of the compound should equal to the sum of the charges of each atom present in that compound. Ex: The total charge of KCl is zero. Then the charges of K and Cl should be +1 and -1.
The oxidation state of group 1 element is always +1. The group 1 elements are Lithium, Sodium, Potassium, Rubidium, Cesium and Francium.
The oxidation state of group 2 elements is always +2. The group 2 elements are Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium, Barium and Radium.
The negative charge is given to the atom having a higher electronegativity than that of the other atoms bonded to it.
The oxidation state of hydrogen is always +1 except when hydrogen is bonded to a group 1 metal.
The oxidation state of oxygen is -2 except when it is in the form of peroxide or superoxide.

共價性(covalency)和氧化態(oxidation state)的區別

共價性與氧化態
共價性是一個原子能與其他原子形成共價鍵的數目。	一個原子的氧化態是該原子與另一個原子失去、獲得或共享的電子數。
電荷
共價性並不表示原子的電荷。	氧化態產生原子的電荷。
化學鍵合
共價性表示一個特定原子可以有多少化學鍵（共價鍵）。	氧化態不提供原子形成的化學鍵的細節。
元素的狀態
純元素的共價性取決於該元素原子最外層電子殼層中的電子數。	純元素的氧化態總是零。