Валентность и состояние окисления
Хотя валентность и степень окисления некоторых атомов и групп в некоторых случаях схожи, важно знать различия в этих терминах.
Валентность
Согласно определению ИЮПАК валентность - это «максимальное количество одновалентных атомов, которые могут соединяться с атомом». Это означает, что валентность определяется количеством связей, которые может образовать атом. Количество валентных электронов в атоме определяет валентность этого атома. Валентные электроны - это электроны в атоме, которые участвуют в образовании химической связи. Когда образуются химические связи, любой из атомов может получать электроны, отдавать электроны или делиться электронами. Возможность дарить, получать или делиться зависит от количества имеющихся у них валентных электронов. Например, когда H 2молекула образует один атом водорода отдает один электрон ковалентной связи. Таким образом, два атома делят два электрона. Итак, валентность атома водорода равна единице. Одновалентные атомы или группы, такие как водород и гидроксил, имеют валентность, равную единице, тогда как двухвалентные атомы или группы имеют валентность, равную двум и т. Д.
Состояние окисления
Согласно определению IUPAC, степень окисления - это «мера степени окисления атома в веществе. Он определяется как заряд, который, как можно предположить, имеет атом ». Состояние окисления - это целое число, которое может быть положительным, отрицательным или нулевым. Состояние окисления атома изменяется в результате химической реакции. Если степень окисления увеличивается, то говорят, что атом окислен, а если она уменьшается, то атом подвергся восстановлению. В реакции окисления и восстановления электроны переносятся. У чистых элементов степень окисления равна нулю. Есть несколько правил, которые мы можем использовать для определения степени окисления атома в молекуле.
• Чистые элементы имеют нулевую степень окисления.
• Для одноатомных ионов степень окисления такая же, как и их заряд.
• В многоатомном ионе заряд равен сумме степеней окисления всех атомов. Таким образом, степень окисления неизвестного атома может быть определена, если известна степень окисления других атомов.
• Для нейтральной молекулы сумма всех степеней окисления атомов равна нулю.
Помимо вышеуказанного метода, степень окисления также может быть рассчитана с использованием структуры Льюиса молекулы. Состояние окисления атома определяется разницей между числом валентных электронов, которые имеет атом, если атом нейтрален, и числом электронов, принадлежащих атому в структуре Льюиса. Например, метильный углерод в уксусной кислоте имеет степень окисления -3. В структуре Льюиса углерод связан с тремя атомами водорода. Поскольку углерод более электроотрицателен, шесть электронов в связях принадлежат углероду. Углерод делает другую связь с другим углеродом; следовательно, они поровну разделяют два связанных электрона. Итак, в структуре Льюиса углерод имеет семь электронов. Когда углерод находится в нейтральном состоянии, он имеет 4 валентных электрона. Таким образом, разница между ними делает степень окисления углерода равной -3.
В чем разница между валентностью и состоянием окисления?
• Валентность определяется количеством связей, которые может образовать вид.
• Состояние окисления - это заряд, который может иметь атом или группа.
