Valenca in oksidacija sta koncepta, ki se pogosto uporabljata v anorganski kemiji. V številnih kemičnih sestavinah vrednost valencije in oksidacijsko stanje elementa sovpadata, zato se šolarji in študenti pogosto zmedejo. Ti pojmi imajo res nekaj skupnega, vendar so razlike pomembnejše. Če želite razumeti, kako se ta dva pojma razlikujeta, bi morali o njih izvedeti več..
Oksidacijsko stanje
Oksidacijsko stanje je pomožna količina, pripisana atomu kemičnega elementa ali skupine atomov, ki prikazuje, kako se skupni pari elektronov porazdelijo med interaktivne elemente.
To je pomožna količina, ki kot taka nima fizičnega pomena. Njegovo bistvo je precej preprosto razložiti s primeri:
Molekula soli jedilne soli NaCl sestavljata dva atoma - atom klora in natrij. Veza med temi atomi je ionska. Natrij ima na valenčni ravni 1 elektron, kar pomeni, da ima en skupni elektronski par z atomom klora. Od teh dveh elementov je klor bolj elektronegativen (ima lastnost mešanja elektronskih parov vase), potem se bo nanj preusmeril edini skupni par elektronov. V spojini ima element z večjo elektronegativnostjo negativno oksidacijsko stanje, manj elektronegativni, pozitiven, njegova vrednost pa je enaka številu skupnih elektronskih parov. Za obravnavano molekulo NaCl bo oksidacijsko stanje natrija in klora videti takole:
+1 -1
NaCl
Klor, pri katerem je vanj premeščen par elektronov, danes velja za anion, to je atom, ki je pritrdil dodaten elektron, in natrij - za kation, torej atom, ki daje elektron. Toda pri snemanju stopnje oksidacije je znak na prvem mestu, številčna vrednost pa na drugem in obratno pri snemanju naboja ionov.
Oksidacijsko stanje je mogoče opredeliti kot število elektronov, ki jih pozitiven ion nima dovolj do elektro-nevtralnega atoma, ali pa ga je treba vzeti iz negativnega iona, da oksidira v atom. V tem primeru je očitno, da zaradi premika elektronskega para pozitivnemu natrijevemu ionu primanjkuje elektrona, klorov ion pa ima en dodatni elektron.Oksidacijsko stanje preproste (čiste) snovi, ne glede na njene fizikalne in kemijske lastnosti, je nič. Molekula O2, na primer je sestavljen iz dveh atomov kisika. Imajo enake vrednosti elektronegativnosti, ker se običajni elektroni ne premaknejo na nobenega od njih. To pomeni, da se par elektronov nahaja strogo med atomi, ker bo oksidacijsko stanje nič.
Za nekatere molekule je težko določiti, kam se premikajo elektroni, še posebej, če so v njem trije ali več elementov. Za izračun stopnje oksidacije v takšnih molekulah morate uporabiti nekaj preprostih pravil:
- Atom vodika ima skoraj stalno stanje oksidacije + 1 ...
- Za kisik je ta indikator -2. Izjema od tega pravila so le fluor-oksidi.
+2 -1 +1 -1
OF2 in Oh2F2,
Ker je fluor element z največjo elektronegativnostjo, torej vedno pristransko vpliva na medsebojno delovanje elektronov. Po mednarodnih pravilih se najprej zabeleži element z nižjo vrednostjo elektronegativnosti, zato je kisik v teh oksidih na prvem mestu.
- Če seštejemo vsa oksidacijska stanja v molekuli, dobimo nič.
- Za kovinske atome je značilno pozitivno oksidacijsko stanje..
Pri izračunu stopenj oksidacije ne pozabite, da je najvišje oksidacijsko stanje elementa enako številu njegove skupine, najmanjše pa število skupin minus 8. Pri kloru je največje možno oksidacijsko stanje +7, ker je v 7. skupini, najmanjše pa 7-8 = -1.
Pregled Valencyja
Valensija - število kovalentnih vezi, ki jih element lahko tvori v različnih spojinah.
V nasprotju s stopnjo oksidacije ima pojem valenca dejanski fizični pomen.
Najvišji valenčni kazalnik je enak številki skupine v periodični tabeli. Žveplo S se nahaja v 6. skupini, to je njegova največja valenca 6. Lahko pa je tudi 2 (H2S) ali 4 (SO)2).
Za skoraj vse elemente je značilna spremenljiva valenca. Vendar obstajajo atomi, pri katerih je ta vrednost konstantna. Sem spadajo alkalne kovine, srebro, vodik (njihova valenca je vedno 1), cink (valenca je vedno 2), lantan (valenca 3).
Kaj imata skupnost valenca in oksidacija?
- Za poimenovanje ene in druge vrednosti se uporabijo pozitivna cela števila, ki so napisana nad latinsko poimenovanjem elementa.
- Najvišja valenca, pa tudi najvišje oksidacijsko stanje sovpada s številko skupine elementov.
- Oksidacijsko stanje elementa v kompleksni spojini sovpada s številčno vrednostjo enega od valenčnih indeksov. Na primer, klor, ki je v 7. skupini, ima lahko vrednost 1, 3, 4, 5, 6 ali 7, kar pomeni, da so možna oksidacijska stanja ± 1, + 3, + 4, + 5, + 6, + 7.
Glavne razlike med temi pojmi
- Koncept "valenca" ima fizični pomen, stopnja oksidacije pa je pomožni izraz, ki nima pravega fizičnega pomena..
- Stanje oksidacije je lahko nič, večje od nič ali manj. Valenca je strogo večja od nič.
- Valenca predstavlja število kovalentnih vezi, oksidacijsko stanje pa predstavlja porazdelitev elektronov v spojini.
