Valencija prieš oksidacijos būseną
Nors kai kurių atomų ir grupių valentingumas ir oksidacijos būsena kai kuriais atvejais yra panašūs, svarbu žinoti šių terminų skirtumus.
Valency
Pagal IUPAC apibrėžimą valentingumas yra „maksimalus vienavalenčių atomų, galinčių susijungti su atomu, skaičius“. Tai reiškia, kad valentingumas nustatomas pagal jungčių, kurias gali sudaryti atomas, skaičių. Valentinių elektronų skaičius, kurį turi atomas, lemia to atomo valentingumą. Valentiniai elektronai yra atomo elektronai, dalyvaujantys formuojant cheminį ryšį. Kai susidaro cheminiai ryšiai, bet kuris atomas gali įgyti elektronų, paaukoti elektronus arba dalintis elektronais. Galimybė paaukoti, įgyti ar dalytis priklauso nuo jų turimų valentinių elektronų skaičiaus. Pavyzdžiui, kai H2 molekulė sudaro vieną vandenilio atomą, kovalentinei ryšiai suteikia vieną elektroną. Taigi du atomai dalijasi dviem elektronais. Taigi vandenilio atomo valentingumas yra vienas. Vienavalenčių atomų arba grupių, pvz., vandenilio ir hidroksilo, valentingumas yra vienas, o dvivalenčių atomų ar grupių – du ir tt
Oksidacijos būsena
Pagal IUPAC apibrėžimą, oksidacijos būsena yra „medžiagoje esančio atomo oksidacijos laipsnio matas. Tai apibrėžiama kaip atomo krūvis, kurį galima įsivaizduoti. Oksidacijos būsena yra sveikasis skaičius ir gali būti teigiama, neigiama arba nulis. Atomo oksidacijos būsena keičiasi vykstant cheminei reakcijai. Jei oksidacijos laipsnis didėja, vadinasi, atomas yra oksiduotas, o jei mažėja, vadinasi, atomas redukuotas. Oksidacijos ir redukcijos reakcijose vyksta elektronų pernešimas. Grynuose elementuose oksidacijos būsena yra lygi nuliui. Yra keletas taisyklių, pagal kurias galime nustatyti molekulės atomo oksidacijos būseną.
• Gryni elementai turi nulinę oksidacijos būseną.
• Monatominių jonų oksidacijos būsena yra tokia pati kaip ir jų krūvis.
• Daugiaatominiame jone krūvis lygus visų atomų oksidacijos būsenų sumai. Taigi nežinomo atomo oksidacijos laipsnį galima rasti, jei žinoma kitų atomų oksidacijos būsena.
• Neutralioje molekulėje visų atomų oksidacijos būsenų suma yra lygi nuliui.
Išskyrus aukščiau pateiktą metodą, oksidacijos būseną taip pat galima apskaičiuoti naudojant molekulės Lewis struktūrą. Atomo oksidacijos būsena nustatoma pagal skirtumą tarp valentinių elektronų skaičiaus, kurį turi atomas, jei atomas yra neutralus, ir elektronų skaičiaus, priklausančio Lewis struktūros atomui. Pavyzdžiui, acto rūgštyje esanti metilo anglis turi -3 oksidacijos būseną. Lewiso struktūroje anglis yra prijungta prie trijų vandenilio atomų. Kadangi anglis yra labiau elektronegatyvi, šeši ryšiuose esantys elektronai priklauso anglimi. Anglis sudaro kitą ryšį su kita anglimi; todėl jie vienodai padalija du ryšio elektronus. Taigi Lewiso struktūroje anglis turi septynis elektronus. Kai anglis yra neutralioje būsenoje, ji turi 4 valentinius elektronus. Taigi dėl skirtumo tarp jų anglies oksidacijos skaičius yra –3.
Kuo skiriasi valencija ir oksidacijos būsena?
• Valencija nustatoma pagal ryšių, kuriuos gali sudaryti rūšis, skaičių.
• Oksidacijos būsena yra atomo ar grupės krūvis.
