Kľúčový rozdiel medzi valenciou a oxidačným číslom je v tom, že valencia je maximálny počet elektrónov, ktoré môže atóm stratiť, získať alebo zdieľať, aby sa stal stabilným, zatiaľ čo oxidačné číslo je počet elektrónov, ktoré môže atóm stratiť alebo získať na vytvorenie väzba s iným atómom.
Pojmy oxidačné číslo a valencia súvisia s valenčnými elektrónmi atómu. Valenčné elektróny sú elektróny, ktoré zaberajú najvzdialenejšie orbitály atómu. Tieto elektróny majú slabú príťažlivosť k atómovému jadru; atómy teda môžu tieto elektróny ľahko odstrániť alebo zdieľať s inými atómami. Táto strata, zisk alebo zdieľanie elektrónov spôsobuje, že konkrétny atóm má oxidačné číslo a valenciu a nakoniec vytvorí chemickú väzbu medzi týmito dvoma atómami.
Čo je Valencia?
Valencia je maximálny počet elektrónov, ktoré atóm stratí, získa alebo zdieľa, aby sa stal stabilným. Pre kovy a nekovy oktetové pravidlo popisuje najstabilnejšiu formu atómu. Tu, ak je počet vonkajších obalov atómu úplne vyplnený (na dokončenie je potrebných osem elektrónov), táto elektrónová konfigurácia je stabilná. Inými slovami, ak sú suborbitály s a p úplne zaplnené a majú konfiguráciu ns2np6, atóm je stabilný.
Túto elektrónovú konfiguráciu majú prirodzene atómy vzácnych plynov. Preto musia ostatné prvky buď stratiť, získať alebo zdieľať elektróny, aby sa podriadili oktetovému pravidlu. Maximálny počet elektrónov, ktoré atóm potrebuje stratiť, získať alebo sa podieľať na tejto stabilizácii, je valencia tohto atómu.
Uvažujme napríklad o kremíku. Elektrónová konfigurácia kremíka je 1s22s22p63s2 3p2 Vonkajší obal je n=3 a má 4 elektróny. Preto by mal získať ďalšie štyri elektróny na dokončenie oktetu. Vo všeobecnosti môže kremík zdieľať 4 elektróny s inými prvkami na dokončenie oktetu. Valencia kremíka je teda 4.
Pre rôzne chemické prvky sa valencia líši. Je to preto, že elektróny sú naplnené do orbitálov podľa energetických hladín týchto orbitálov. Avšak väčšina prechodných kovov má rovnakú mocnosť; často je to 2. Niektoré prvky však môžu mať rozdielne valencie, pretože atóm sa môže stabilizovať v rôznych elektrónových konfiguráciách odstránením elektrónov.
Napríklad v železe (Fe) je elektrónová konfigurácia [Ar]3d64s2 Preto je valencia železo je 2 (2 elektróny za 4s2). Ale niekedy sa valencia železa stane 3. Je to preto, že 3d5 elektrónová konfigurácia je stabilnejšia ako 3d6 Odstránením jedného elektrónu navyše spolu so 4s elektrónmi viac stabilizujú železo.
Čo je oxidačné číslo?
Oxidačné číslo je počet elektrónov, ktoré atóm môže stratiť alebo získať, aby vytvoril väzbu s iným atómom. Niekedy používame pojmy oxidačný stav a oxidačné číslo zameniteľné, ale majú malé rozdiely.
Obrázok 01: Niektoré chemické prvky môžu vykazovať rôzne oxidačné čísla
Väčšinou sa termín oxidačné číslo používa pre koordinačné komplexy. V koordinačných komplexoch je oxidačné číslo nábojom centrálneho atómu koordinačnej zlúčeniny, ak všetky väzby okolo tohto atómu boli iónové. Koordinačné komplexy sú takmer vždy zložené z atómov prechodných kovov v strede komplexu. Tento atóm kovu má vo svojom okolí chemické skupiny, ktoré nazývame ligandy. Tieto ligandy majú osamelé elektrónové páry, ktoré môžu byť zdieľané s atómami kovov, aby vytvorili koordinačné väzby.
Po vytvorení koordinačnej väzby je podobná kovalentnej väzbe. Je to preto, že dva atómy v koordinačných väzbách zdieľajú pár elektrónov, rovnako ako kovalentná väzba. Musíme však vypočítať oxidačné číslo centrálneho atómu kovu, pričom koordinačné väzby považujeme za iónové.
Aký je rozdiel medzi valenciou a oxidačným číslom?
Pojmy oxidačné číslo a valencia súvisia s valenčnými elektrónmi atómu. Kľúčový rozdiel medzi valenciou a oxidačným číslom je v tom, že valencia je maximálny počet elektrónov, ktoré môže atóm stratiť, získať alebo zdieľať, aby sa stal stabilným, zatiaľ čo oxidačné číslo je počet elektrónov, ktoré atóm môže stratiť alebo získať, aby vytvoril väzbu s iným atómom. Okrem toho pojem valencia sa používa pre akýkoľvek chemický prvok, ale pojem oxidačné číslo sa používa najmä pri koordinačných komplexoch.
Infografika nižšie sumarizuje rozdiel medzi valenciou a oxidačným číslom.
Zhrnutie – Valencia vs. oxidačné číslo
Oxidačné číslo aj valencia sú pojmy súvisiace s valenčnými elektrónmi atómu. Kľúčový rozdiel medzi valenciou a oxidačným číslom je v tom, že valencia je maximálny počet elektrónov, ktoré môže atóm stratiť, získať alebo zdieľať, aby sa stal stabilným, zatiaľ čo oxidačné číslo je počet elektrónov, ktoré atóm môže stratiť alebo získať, aby vytvoril väzbu s iným atómom.
