Ključna razlika med katenacijo in štirivalentnostjo je, da katenacija vključuje vezavo atomov istega kemijskega elementa v verižne ali obročaste strukture, medtem ko se tetravalentnost nanaša na sposobnost tvorbe štirih kovalentnih vezi.
Oba izraza katenacija in štirivalenca se uporabljata skupaj s kemijskim elementom ogljikom zaradi njegovih značilnih lastnosti. Ogljik lahko tvori verižne ali obročaste strukture z vezavo številnih atomov ogljika prek kovalentnih vezi in en atom ogljika kaže valenco štiri, ker ima štiri valenčne elektrone in lahko sprejme štiri druge elektrone, da tvorijo kovalentne vezi.
Kaj je katenacija?
Katenacija se nanaša na sposobnost atomov določenega kemičnega elementa, da se vežejo nase in tvorijo verižne ali obročaste strukture. Pri katenaciji govorimo predvsem o kemijskem elementu ogljiku, ki je zmožen tvoriti alifatske in aromatske strukture preko vezave velikega števila ogljikovih atomov. Poleg tega obstajajo nekateri drugi kemični elementi, ki lahko tvorijo te strukture, vključno z žveplom in fosforjem.
Slika 01: Benzen nastane iz katenacije ogljikovih atomov
Vendar, če je določen kemični element podvržen katenaciji, mora imeti valenco, ki je vsaj dve. Tudi ta kemični element mora biti sposoben tvoriti močne kemične vezi med atomi svoje vrste; npr. kovalentne vezi. Včasih se imenuje polimerizacija. Nekateri primeri kemičnih elementov, ki se lahko katenirajo, so naslednji:
- Carbon
- Žveplo
- Silicij
- Germanij
- dušik
- Selen
- telur
Kaj je štirivalentnost?
Izraz štirivalentnost se nanaša na sposobnost atoma določenega kemičnega elementa, da tvori štiri kovalentne vezi. Z drugimi besedami, njegova lastnost je, da ima valenco štiri, tako da se lahko veže s štirimi drugimi atomi drugega kemičnega elementa. V tem izrazu "tetra" pomeni "štiri". Najpogostejši kemijski element s štirivalenco je ogljikov atom. Ima štiri elektrone v svoji najbolj oddaljeni valenčni lupini in te štiri elektrone lahko odda ali sprejme štiri elektrone od zunaj. Drug primer je silicij, ki ima prav tako štiri valenčne elektrone in se obnaša podobno kot ogljik.
Slika 02: Tetraedrska geometrija
Zaradi štirivalentnosti atomi težijo k oblikovanju tetraedrskih molekul tako, da sprejmejo štiri elektrone od štirih različnih atomov in se z njimi vežejo s kovalentnimi vezmi. Glede na vrsto kovalentne vezi (enojne kovalentne vezi, dvojne vezi in trojne vezi) se lahko oblika in geometrija molekul, ki jih tvorijo ti atomi, razlikujeta. Npr.: če atom tvori dve enojni vezi in eno dvojno vez, daje trigonalno planarno molekulo in če obstajata dve dvojni vezi, je molekula, tvorjena iz tega štirivalentnega atoma, če je linearna.
Kakšna je razlika med katenacijo in štirivalenco?
Ključna razlika med katenacijo in štirivalentnostjo je v tem, da katenacija vključuje vezavo atomov istega kemičnega elementa v verižne ali obročaste strukture, medtem ko se tetravalentnost nanaša na sposobnost tvorbe štirih kovalentnih vezi.
Naslednja tabela povzema razliko med katenacijo in štirivalentnostjo.
Povzetek – katenacija proti štirivalentnosti
Katenacija in štirivalenca sta izraza, ki se večinoma uporabljata skupaj s kemičnim elementom ogljik. Ključna razlika med katenacijo in štirivalentnostjo je v tem, da katenacija vključuje vezavo atomov istega kemičnega elementa v verižne ali obročaste strukture, medtem ko se tetravalentnost nanaša na sposobnost tvorbe štirih kovalentnih vezi.
