Avainero katenaation ja neliarvoisuuden välillä on se, että katenaatio sisältää saman kemiallisen alkuaineen atomien sitoutumisen ketju- tai rengasrakenteiden muodostamiseksi, kun taas neliarvoisuus viittaa kykyyn muodostaa neljä kovalenttista sidosta.
Sekä termejä katenaatio että tetravalenssi käytetään yhdessä kemiallisen alkuaineen hiilen kanssa sen tunnusomaisten ominaisuuksien vuoksi. Hiili voi muodostaa ketju- tai rengasrakenteita sitomalla useita hiiliatomeja kovalenttisten sidosten kautta ja yhden hiiliatomin valenssi on neljä, koska sillä on neljä valenssielektronia ja se voi hyväksyä neljä muuta elektronia muodostamaan kovalenttisia sidoksia.
Mitä katenaatio on?
Katenaatio viittaa tietyn kemiallisen alkuaineen atomien kykyyn sitoutua itseensä muodostaen ketju- tai rengasrakenteita. Katenaatiossa puhutaan pääasiassa kemiallisesta alkuaineesta hiilestä, joka pystyy muodostamaan alifaattisia ja aromaattisia rakenteita sitomalla suuren määrän hiiliatomeja. Lisäksi on joitakin muita kemiallisia alkuaineita, jotka voivat muodostaa näitä rakenteita, mukaan lukien rikki ja fosfori.
Kuva 01: Bentseeni muodostuu hiiliatomien katenaatiosta
Jos tietty kemiallinen alkuaine kuitenkin joutuu katenaatioon, sen valenssin on oltava vähintään kaksi. Tämän kemiallisen alkuaineen on myös kyettävä muodostamaan vahvoja kemiallisia sidoksia lajissaan olevien atomien välille; esim. kovalenttiset sidokset. Joskus sitä kutsutaan polymerisaatioksi. Joitakin esimerkkejä kemiallisista alkuaineista, jotka voivat joutua katenaatioon, ovat seuraavat:
- hiili
- Rikki
- Pii
- Germanium
- Typpi
- Selenium
- Tellurium
Mikä on tetravalenssi?
Termi neliarvo viittaa tietyn kemiallisen alkuaineen atomin kykyyn muodostaa neljä kovalenttista sidosta. Toisin sanoen sillä on ominaisuus, jonka valenssi on neljä, joten se pystyy sitoutumaan neljän muun kemiallisen alkuaineen atomin kanssa. Tässä termissä "tetra" tarkoittaa "neljä". Yleisin neliarvoinen kemiallinen alkuaine on hiiliatomi. Sillä on neljä elektronia uloimmassa valenssikuoressa ja se voi joko luovuttaa nämä neljä elektronia tai vastaanottaa neljä elektronia ulkopuolelta. Toinen esimerkki on pii, jossa on myös neljä valenssielektronia ja joka käyttäytyy samalla tavalla kuin hiili.
Kuva 02: Tetraedinen geometria
Netravalenssista johtuen atomeilla on taipumus muodostaa tetraedrisiä molekyylejä ottamalla vastaan neljä elektronia neljästä eri atomista ja sitoutumalla niihin kovalenttisilla sidoksilla. Kovalenttisen sidoksen tyypin mukaan (yksikovalenttiset sidokset, kaksoissidokset ja kolmoissidokset) näiden atomien muodostamien molekyylien muoto ja geometria voivat vaihdella. Esim: jos atomi muodostaa kaksi yksinkertaista sidosta ja yhden kaksoissidoksen, se antaa trigonaalisen tasomaisen molekyylin ja jos kaksoissidoksia on kaksi, tästä neliarvoisesta atomista muodostuva molekyyli, jos se on lineaarinen.
Mitä eroa katenaatiolla ja tetravalenssilla on?
Katenaation ja neliarvoisuuden keskeinen ero on se, että katenaatio sisältää saman kemiallisen alkuaineen atomien sitoutumisen ketju- tai rengasrakenteiksi, kun taas tetravalenssi viittaa kykyyn muodostaa neljä kovalenttista sidosta.
Seuraavassa taulukossa on yhteenveto katenaation ja tetravalenssin eroista.
Yhteenveto – Katenaatio vs. tetravalenssi
Katenaatio ja tetravalenssi ovat termejä, joita käytetään pääasiassa kemiallisen alkuaineen hiili kanssa. avainero katenaation ja neliarvoisuuden välillä on se, että katenaatio sisältää saman kemiallisen alkuaineen atomien sitoutumisen ketju- tai rengasrakenteiden muodostamiseksi, kun taas tetravalenssi viittaa kykyyn muodostaa neljä kovalenttista sidosta.
