Ключевое различие между катенацией и тетравалентностью заключается в том, что катенация включает в себя связывание атомов одного и того же химического элемента с образованием цепных или кольцевых структур, тогда как четырехвалентность относится к способности образовывать четыре ковалентные связи.
Оба термина катенация и тетравалентность используются вместе с химическим элементом углеродом из-за его характерных свойств. Углерод может образовывать цепные или кольцевые структуры, связывая множество атомов углерода через ковалентные связи, и один атом углерода имеет валентность четыре, потому что он имеет четыре валентных электрона и может принимать четыре других электрона для образования ковалентных связей.
Что такое катенация?
Катенация относится к способности атомов определенного химического элемента связываться друг с другом, образуя цепные или кольцевые структуры. В цепочке мы говорим в основном об углероде, химическом элементе, который способен образовывать алифатические и ароматические структуры за счет связывания большого количества атомов углерода. Кроме того, есть некоторые другие химические элементы, которые могут образовывать эти структуры, в том числе сера и фосфор.
Рисунок 01: Бензол образуется в результате сцепления атомов углерода
Однако, если определенный химический элемент подвергается катенации, он должен иметь валентность не менее двух. Также этот химический элемент должен быть способен образовывать прочные химические связи между атомами своего вида; например ковалентные связи. Иногда это называют полимеризацией. Ниже приведены некоторые примеры химических элементов, которые могут подвергаться цепной связи:
- Углерод
- Сера
- Силикон
- Германий
- Азот
- Селен
- Теллур
Что такое тетравалентность?
Термин тетравалентность относится к способности атома определенного химического элемента образовывать четыре ковалентные связи. Другими словами, это свойство иметь валентность четыре, поэтому он способен связываться с четырьмя другими атомами другого химического элемента. В этом термине «тетра» означает «четыре». Наиболее распространенным химическим элементом с четырехвалентностью является атом углерода. У него есть четыре электрона на внешней валентной оболочке, и он может либо отдать эти четыре электрона, либо принять четыре электрона извне. Другим примером является кремний, который также имеет четыре валентных электрона и ведет себя подобно углероду.
Рисунок 02: Геометрия тетраэдра
Из-за четырехвалентности атомы имеют тенденцию образовывать тетраэдрические молекулы, принимая четыре электрона от четырех разных атомов и связываясь с ними через ковалентные связи. В зависимости от типа ковалентной связи (одинарные ковалентные связи, двойные связи и тройные связи) форма и геометрия молекул, образованных этими атомами, могут различаться. Например: если атом образует две одинарные связи и одну двойную связь, он дает тригональную плоскую молекулу, а если есть две двойные связи, молекула, образованная из этого четырехвалентного атома, если она линейная.
В чем разница между катенацией и тетравалентностью?
Ключевое различие между катенацией и тетравалентностью заключается в том, что катенация включает в себя связывание атомов одного и того же химического элемента с образованием цепных или кольцевых структур, тогда как четырехвалентность относится к способности образовывать четыре ковалентные связи.
В следующей таблице приведены различия между катенацией и тетравалентностью.
Резюме – Катетерация против тетравалентности
Катенация и тетравалентность - термины, которые в основном используются вместе с химическим элементом углеродом. Ключевое различие между катенацией и четырехвалентностью заключается в том, что катенация включает в себя связывание атомов одного и того же химического элемента с образованием цепных или кольцевых структур, тогда как четырехвалентность относится к способности образовывать четыре ковалентные связи.
