Різниця між Валенсією та станом окислення

Валенсія проти окиснення

Хоча валентність і стан окислення деяких атомів і груп у деяких випадках схожі, важливо знати відмінності в цих термінах.

Валенсія

Відповідно до визначення IUPAC валентність - це "" максимальна кількість одновалентних атомів, які можуть поєднуватися з атомом ". Це означає, що валентність задається кількістю зв’язків, які можуть утворитися атомом. Кількість валентних електронів, які має атом, визначає валентність цього атома. Валентні електрони - це електрони в атомі, які беруть участь у формуванні хімічного зв’язку. Коли утворюються хімічні зв’язки, будь-який атом може отримувати електрони, дарувати електрони або ділити електрони. Здатність дарувати, отримувати або ділитися залежить від кількості валентних електронів. Наприклад, коли Н₂ молекула, утворюючи один атом водню, дає один електрон ковалентному зв’язку. Таким чином, два атоми ділять два електрони. Отже, валентність атома водню одна. Одновалентні атоми або групи, такі як водень і гідроксил, мають валентність однієї, тоді як двовалентні атоми або групи мають валентність дві і т.д..

Стан окислення

Відповідно до визначення IUPAC, окислювальний стан - це "міра ступеня окислення атома в речовині. Він визначається як заряд, який може уявити атом ". Стан окислення - ціле значення, і воно може бути як позитивним, негативним, так і нульовим. Стан окислення атома піддається зміні при хімічній реакції. Якщо стан окислення зростає, то, як кажуть, атом окислюється, а якщо він зменшується, то атом зазнав відновлення. В реакції окислення та відновлення електрони передаються. У чистих елементах стан окислення дорівнює нулю. Є кілька правил, які ми можемо використовувати для визначення стану окислення атома в молекулі.

• Чисті елементи мають нульовий стан окислення.

• Для одноатомних іонів стан окислення такий же, як і їхній заряд.

• У багатоатомному іоні заряд дорівнює сумі станів окислення у всіх атомах. Тож стан окислення невідомого атома можна знайти, якщо відомий стан окислення інших атомів.

• Для нейтральної молекули сума всіх станів окислення атомів дорівнює нулю.

Крім описаного вище, окислювальний стан можна також обчислити, використовуючи структуру молекули Льюїса. Стан окислення атома визначається різницею між кількістю валентного електрона, який має атом, якщо атом нейтральний, і числом електронів належить атом у структурі Льюїса. Наприклад, метильний вуглець в оцтовій кислоті має стан окислення -3. У структурі Льюїса вуглець пов'язаний з трьома атомами водню. Оскільки вуглець є більш електронегативним, шість електронів у зв’язках належать до вуглецю. Карбон робить інший зв’язок з іншим вуглецем; тому вони розділили два електрони зв’язку порівну. Отже, всі разом у структурі Льюїса вуглець має сім електронів. Коли вуглець знаходиться в нейтральному стані, він має 4 валентних електрона. Отже різниця між ними робить кількість окислення вуглецю до -3.