Valencia vs oxidačný stav
Aj keď sú valencia a oxidačný stav niektorých atómov a skupín v niektorých prípadoch podobné, je dôležité poznať rozdiely v týchto pojmoch.
Valencia
Podľa definície IUPAC je valencia „maximálny počet univalentných atómov, ktoré sa môžu spojiť s atómom“. To znamená, že valencia je daná počtom väzieb, ktoré môže atóm tvoriť. Počet valenčných elektrónov, ktoré má atóm, určuje valenciu tohto atómu. Valenčné elektróny sú elektróny v atóme, ktoré sa podieľajú na tvorbe chemickej väzby. Keď sa tvoria chemické väzby, ktorýkoľvek atóm môže získať elektróny, darovať elektróny alebo zdieľať elektróny. Schopnosť darovať, získať alebo zdieľať závisí od počtu valenčných elektrónov, ktoré majú. Napríklad, keď molekula H2 tvorí jeden atóm vodíka, dáva kovalentnej väzbe jeden elektrón. Dva atómy teda zdieľajú dva elektróny. Takže valencia atómu vodíka je jedna. Univalentné atómy alebo skupiny ako vodík a hydroxylová skupina majú mocnosť jedna, zatiaľ čo dvojmocné atómy alebo skupiny majú mocnosť dve atď.
Oxidačný stav
Podľa definície IUPAC je oxidačný stav „mierou stupňa oxidácie atómu v látke. Je definovaný ako náboj, ktorý si možno predstaviť, že má atóm. Oxidačný stav je celočíselná hodnota a môže byť kladná, záporná alebo nulová. Oxidačný stav atómu podlieha zmenám pri chemickej reakcii. Ak sa oxidačný stav zvyšuje, potom sa hovorí, že atóm je oxidovaný, a ak sa znižuje, atóm podstúpil redukciu. Pri oxidačnej a redukčnej reakcii dochádza k prenosu elektrónov. V čistých prvkoch je oxidačný stav nulový. Existuje niekoľko pravidiel, ktoré môžeme použiť na určenie oxidačného stavu atómu v molekule.
• Čisté prvky majú nulový oxidačný stav.
• Pre monatomické ióny je oxidačný stav rovnaký ako ich náboj.
• V polyatómovom ióne sa náboj rovná súčtu oxidačných stavov všetkých atómov. Takže oxidačný stav neznámeho atómu možno nájsť, ak je známy oxidačný stav iných atómov.
• Pre neutrálnu molekulu je súčet všetkých oxidačných stavov atómov nula.
Oxidačný stav možno okrem vyššie uvedenej metódy vypočítať aj pomocou Lewisovej štruktúry molekuly. Oxidačný stav atómu je daný rozdielom medzi počtom valenčných elektrónov, ktoré má atóm, ak je atóm neutrálny, a počtom elektrónov patriacich atómu v Lewisovej štruktúre. Napríklad metylový uhlík v kyseline octovej má oxidačný stav -3. V Lewisovej štruktúre je uhlík naviazaný na tri atómy vodíka. Keďže uhlík je viac elektronegatívny, šesť elektrónov vo väzbách patrí uhlíku. Uhlík vytvára druhú väzbu s iným uhlíkom; preto rozdelia dva väzbové elektróny rovnako. Takže celý uhlík v Lewisovej štruktúre má sedem elektrónov. Keď je uhlík v neutrálnom stave, má 4 valenčné elektróny. Takže rozdiel medzi nimi spôsobuje, že oxidačné číslo uhlíka je -3.
Aký je rozdiel medzi valenciou a stavom oxidácie?
• Valencia je daná počtom väzieb, ktoré môže druh vytvoriť.
• Oxidačný stav je náboj, ktorý môže mať atóm alebo skupina.
