Valence pret oksidācijas stāvokli
Lai gan dažu atomu un grupu valence un oksidācijas stāvoklis dažos gadījumos ir līdzīgs, ir svarīgi zināt šo terminu atšķirības.
Valence
Saskaņā ar IUPAC definīciju valence ir “” maksimālais vienvērtīgo atomu skaits, kas var apvienoties ar atomu”. Tas nozīmē, ka valenci nosaka saites, kuras var veidot atoms, skaits. Valenta elektronu skaits, kas ir atomam, nosaka šī atoma valenci. Valences elektroni ir atoma elektroni, kas piedalās ķīmisko saišu veidošanā. Kad veidojas ķimikāliju saites, vai nu atoms var iegūt elektronus, ziedot elektronus vai dalīties elektronos. Spēja ziedot, iegūt vai dalīties ir atkarīga no viņu valences elektronu skaita. Piemēram, kad H 2molekula veido vienu ūdeņraža atomu, kovalentajai saitei tiek piešķirts viens elektrons. Tādējādi diviem atomiem ir divi elektroni. Tātad ūdeņraža atoma valence ir viena. Vienvērtīgiem atomiem vai grupām, piemēram, ūdeņradim un hidroksilam, ir viena valence, bet divvērtīgajiem atomiem vai grupām - divas utt.
Oksidācijas stāvoklis
Saskaņā ar IUPAC definīciju oksidācijas stāvoklis ir “vielas atoma oksidācijas pakāpes mērs. To definē kā lādiņu, kādu varētu iedomāties atoms.” Oksidācijas stāvoklis ir vesels skaitlis, un tas var būt pozitīvs, negatīvs vai nulle. Ķīmiskās reakcijas laikā atoma oksidācijas stāvoklis tiek mainīts. Ja oksidācijas stāvoklis palielinās, tad tiek uzskatīts, ka atoms ir oksidēts, un, ja tas samazinās, tad atoms ir piedzīvojis reducēšanu. Oksidācijas un reducēšanās reakcijā elektroni pāriet. Tīros elementos oksidācijas stāvoklis ir nulle. Ir daži noteikumi, kurus mēs varam izmantot, lai noteiktu molekulas atoma oksidācijas stāvokli.
• Tīriem elementiem oksidācijas pakāpe ir nulle.
• Monatomiskiem joniem oksidācijas stāvoklis ir tāds pats kā to lādiņš.
• Daudzatomu jonā lādiņš ir vienāds ar visu atomu oksidācijas stāvokļu summu. Tātad nezināmā atoma oksidācijas stāvokli var atrast, ja ir zināms citu atomu oksidācijas stāvoklis.
• Neitrālai molekulai visu atomu oksidācijas stāvokļu summa ir nulle.
Izņemot iepriekš minēto metodi, oksidācijas pakāpi var aprēķināt arī, izmantojot molekulas Lūisa struktūru. Atoma oksidācijas pakāpi nosaka starpība starp atomu valences elektronu skaitu, ja atoms ir neitrāls, un elektronu skaits pieder atomam Lūisa struktūrā. Piemēram, etiķskābē esošajam metilogleklim ir -3 oksidēšanās pakāpe. Lūisa struktūrā ogleklis ir saistīts ar trim ūdeņraža atomiem. Tā kā ogleklis ir vairāk elektronegatīvs, seši saitēs esošie elektroni pieder pie oglekļa. Ogleklis rada otru saiti ar citu oglekli; tāpēc viņi abus saites elektronus sadala vienādi. Tātad visiem kopā Luisa struktūrā ogleklim ir septiņi elektroni. Kad ogleklis atrodas neitrālā stāvoklī, tam ir 4 valences elektroni. Tātad atšķirība starp tām padara oglekļa oksidācijas skaitli -3.
Kāda ir atšķirība starp Valency un Oxidation State?
• Valentitāti nosaka saišu skaits, ko suga var veidot.
• Oksidācijas stāvoklis ir lādiņš, kāds var būt atomam vai grupai.
