Valencia vs oxidációs állapot
Bár egyes atomok és csoportok vegyértéke és oxidációs állapota bizonyos esetekben hasonló, fontos ismerni a különbségeket ezekben a kifejezésekben.
Valency
Az IUPAC meghatározása szerint a vegyérték az egyértékű atomok „”maximális száma, amelyek egyesülhetnek az atommal.” Ez azt jelenti, hogy a vegyértéket az atom által kialakítható kötések száma adja. Az atom vegyértékelektronjainak száma határozza meg az atom vegyértékét. A vegyértékelektronok az atomban lévő elektronok, amelyek részt vesznek a kémiai kötés kialakulásában. Amikor vegyi kötések képződnek, bármelyik atom elektronokat nyerhet, elektronokat adományozhat vagy megoszthat elektronokat. Az adományozási, nyerési vagy megosztási képesség a bennük lévő vegyértékelektronok számától függ. Például, amikor egy H2 molekula egy hidrogénatomot képez, egy elektront ad a kovalens kötésnek. Így két atomon két elektron osztozik. Tehát a hidrogénatom vegyértéke egy. Az egyértékű atomok vagy csoportok, például a hidrogén és a hidroxil vegyértéke egy, míg a kétértékű atomok vagy csoportok vegyértéke kettő stb.
Oxidációs állapot
Az IUPAC meghatározása szerint az oxidációs állapot „az anyagban lévő atom oxidációs fokának mértéke. Úgy definiálják, mint az a töltés, amellyel egy atom elképzelhető.” Az oxidációs állapot egy egész érték, és lehet pozitív, negatív vagy nulla. Az atomok oxidációs állapota megváltozik a kémiai reakció során. Ha az oxidációs állapot növekszik, akkor azt mondjuk, hogy az atom oxidált, ha pedig csökken, akkor az atom redukción ment keresztül. Az oxidációs és redukciós reakcióban az elektronok átadódnak. A tiszta elemekben az oxidációs állapot nulla. Néhány szabályt alkalmazhatunk a molekulában lévő atomok oxidációs állapotának meghatározására.
• A tiszta elemek oxidációs állapota nulla.
• Egyatomos ionok esetében az oxidációs állapot megegyezik a töltésükkel.
• Egy többatomos ionban a töltés egyenlő az összes atom oxidációs állapotának összegével. Tehát egy ismeretlen atom oxidációs állapota meghatározható, ha más atomok oxidációs állapota ismert.
• Semleges molekula esetén az atomok összes oxidációs állapotának összege nulla.
A fenti módszeren kívül az oxidációs állapot a molekula Lewis-szerkezetének felhasználásával is kiszámítható. Az atomok oxidációs állapotát a közti vegyérték-elektronok számának különbsége adja meg, ha az atom semleges, és a Lewis-szerkezetben lévő atomhoz tartozó elektronok száma. Például az ecetsavban lévő metil-szén oxidációs állapota -3. A Lewis-szerkezetben a szén három hidrogénatomhoz kötődik. Mivel a szén elektronegatívabb, a kötésekben lévő hat elektron a szénhez tartozik. A szén a másik kötést egy másik szénnel hozza létre; ezért egyenlően hasítják a két kötéselektront. Tehát a Lewis-szerkezetben a szénnek összesen hét elektronja van. Amikor a szén semleges állapotban van, 4 vegyértékelektronja van. Tehát a köztük lévő különbség miatt a szén oxidációs száma -3.
Mi a különbség a vegyérték és az oxidációs állapot között?
• A vegyértéket a fajok által kialakítható kötések száma adja meg.
• Az oxidációs állapot egy atom vagy csoport töltése.
