Valencija u odnosu na stanje oksidacije
Iako su valencija i oksidacijsko stanje nekih atoma i skupina slični u nekim prilikama, važno je znati razlike u ovim terminima.
Valencija
Prema definiciji IUPAC-a valencija je “”maksimalni broj jednovalentnih atoma koji se mogu spojiti s atomom.” To znači da je valencija dana brojem veza koje može formirati atom. Broj valentnih elektrona koje atom ima određuje valenciju tog atoma. Valentni elektroni su elektroni u atomu koji sudjeluju u stvaranju kemijske veze. Kada se kemijske veze stvaraju, bilo koji atom može dobiti elektrone, donirati elektrone ili dijeliti elektrone. Sposobnost doniranja, dobivanja ili dijeljenja ovisi o broju valentnih elektrona koje imaju. Na primjer, kada molekula H2 formira jedan atom vodika daje jedan elektron kovalentnoj vezi. Dakle, dva atoma dijele dva elektrona. Dakle, valencija atoma vodika je jedan. Jednovalentni atomi ili skupine poput vodika i hidroksila imaju valenciju jedan, dok dvovalentni atomi ili skupine imaju valenciju dva, itd.
Stanje oksidacije
Prema definiciji IUPAC-a, oksidacijsko stanje je “mjera stupnja oksidacije atoma u tvari. Definiran je kao naboj koji bi atom mogao imati.” Oksidacijsko stanje je cjelobrojna vrijednost, a može biti pozitivno, negativno ili nula. Oksidacijsko stanje atoma mijenja se tijekom kemijske reakcije. Ako se stupanj oksidacije povećava, tada se kaže da je atom oksidiran, a ako se smanjuje, tada je atom prošao kroz redukciju. U reakciji oksidacije i redukcije dolazi do prijenosa elektrona. U čistim elementima oksidacijsko stanje je nula. Postoji nekoliko pravila koja možemo koristiti za određivanje oksidacijskog stanja atoma u molekuli.
• Čisti elementi imaju nulto oksidacijsko stanje.
• Za monoatomske ione, oksidacijsko stanje je isto kao i njihov naboj.
• U višeatomnom ionu naboj je jednak zbroju oksidacijskih stanja u svim atomima. Dakle, oksidacijsko stanje nepoznatog atoma može se pronaći ako je poznato oksidacijsko stanje drugih atoma.
• Za neutralnu molekulu, zbroj svih oksidacijskih stanja atoma je nula.
Osim gore navedene metode, oksidacijsko stanje također se može izračunati korištenjem Lewisove strukture molekule. Oksidacijsko stanje atoma dano je razlikom između broja valentnih elektrona koje atom ima ako je atom neutralan i broja elektrona koji pripada atomu u Lewisovoj strukturi. Na primjer, metil ugljik u octenoj kiselini ima oksidacijski stupanj -3. U Lewisovoj strukturi ugljik je vezan na tri atoma vodika. Budući da je ugljik više elektronegativan, šest elektrona u vezama pripada ugljiku. Ugljik čini drugu vezu s drugim ugljikom; stoga, oni ravnomjerno dijele dva elektrona veze. Dakle, svi zajedno u Lewisovoj strukturi ugljik ima sedam elektrona. Kada je ugljik u neutralnom stanju, ima 4 valentna elektrona. Dakle, razlika između njih čini oksidacijski broj ugljika -3.
Koja je razlika između valencije i oksidacijskog stanja?
• Valencija je dana brojem veza koje vrsta može formirati.
• Oksidacijsko stanje je naboj koji atom ili grupa mogu imati.
