Razlika između valencije i oksidacionog broja

2024 Autor: Alex Aldridge | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 13:33

Ključna razlika između valencije i oksidacionog broja je u tome što je valencija maksimalni broj elektrona koje atom može izgubiti, dobiti ili podijeliti da bi postao stabilan, dok je oksidacijski broj broj elektrona koje atom može izgubiti ili dobiti da bi se formirao veza sa drugim atomom.

Izrazi oksidacioni broj i valencija su povezani sa valentnim elektronima atoma. Valentni elektroni su elektroni koji zauzimaju najudaljenije orbitale atoma. Ovi elektroni imaju slabu privlačnost prema atomskom jezgru; tako, atomi mogu lako ukloniti ili podijeliti ove elektrone s drugim atomima. Ovaj gubitak, dobitak ili dijeljenje elektrona uzrokuje da određeni atom ima oksidacijski broj i valenciju, i na kraju formira kemijsku vezu između dva atoma.

Šta je valencija?

Valencija je maksimalni broj elektrona koji atom izgubi, dobije ili podijeli da bi postao stabilan. Za metale i nemetale, oktetno pravilo opisuje najstabilniji oblik atoma. Ovdje, ako je broj najudaljenije ljuske atoma popunjen u potpunosti (potrebno je osam elektrona za ovaj završetak), ta konfiguracija elektrona je stabilna. Drugim riječima, ako su s i p podorbitale potpuno popunjene sa ns²np^{6 konfiguracijom, atom je stabilan.}

Naravno, atomi plemenitog gasa imaju ovu elektronsku konfiguraciju. Stoga, drugi elementi moraju ili izgubiti, dobiti ili podijeliti elektrone da bi se povinovali pravilu okteta. Maksimalan broj elektrona koji atom treba da izgubi, dobije ili učestvuje u ovoj stabilizaciji je valencija tog atoma.

Na primjer, razmotrimo silicij. Konfiguracija elektrona silicijuma je 1s²2s²2p⁶3s² 3p^{2 Najudaljenija ljuska je n=3 i ima 4 elektrona. Stoga bi trebalo da dobije još četiri elektrona da završi oktet. Općenito, silicijum može dijeliti 4 elektrona s drugim elementima kako bi kompletirao oktet. Dakle, valencija silicijuma je 4.}

Za različite hemijske elemente, valencija se razlikuje. To je zato što su elektroni ispunjeni do orbitala u skladu sa energetskim nivoima tih orbitala. Međutim, većina prelaznih metala ima istu valenciju; često je to 2. Ali, neki elementi mogu imati različite valencije jer se atom može stabilizirati u različitim elektronskim konfiguracijama uklanjanjem elektrona.

Na primjer, u željezu (Fe), konfiguracija elektrona je [Ar]3d⁶4s² Stoga je valencija gvožđe je 2 (2 elektrona u 4s²). Ali ponekad, valencija gvožđa postaje 3. To je zato što je 3d⁵ konfiguracija elektrona stabilnija od 3d^{6 Dakle, uklanjanje još jednog elektrona zajedno sa 4s elektronima će više stabilizirati željezo.}

Šta je oksidacijski broj?

Oksidacijski broj je broj elektrona koje atom može izgubiti ili dobiti da bi formirao vezu s drugim atomom. Ponekad koristimo izraze oksidacijsko stanje i oksidacijski broj naizmenično, ali oni imaju male razlike.

Slika 01: Neki hemijski elementi mogu pokazati različite oksidacijske brojeve

U većini slučajeva, termin oksidacijski broj se primjenjuje za koordinacijske komplekse. U koordinacijskim kompleksima, oksidacijski broj je naboj centralnog atoma koordinacionog spoja ako su sve veze oko tog atoma bile ionske veze. Koordinacioni kompleksi su skoro uvek sastavljeni od atoma prelaznih metala u centru kompleksa. Ovaj atom metala ima hemijske grupe u svom okruženju, koje nazivamo ligandi. Ovi ligandi imaju usamljene elektronske parove koji se mogu dijeliti s atomima metala kako bi se formirale koordinacijske veze.

Nakon formiranja koordinacione veze, ona je slična kovalentnoj vezi. To je zato što dva atoma u koordinacijskim vezama dijele par elektrona, baš kao kovalentna veza. Međutim, moramo izračunati oksidacijski broj centralnog atoma metala uzimajući u obzir koordinacijske veze kao jonske veze.

Koja je razlika između valencije i oksidacionog broja?

Izrazi oksidacioni broj i valencija su povezani sa valentnim elektronima atoma. Ključna razlika između valencije i oksidacijskog broja je u tome što je valencija maksimalni broj elektrona koji atom može izgubiti, dobiti ili podijeliti kako bi postao stabilan, dok je oksidacijski broj broj elektrona koje atom može izgubiti ili dobiti da bi formirao vezu s drugim atomom. Štaviše, termin valencija se primenjuje za bilo koji hemijski element, ali se termin oksidacioni broj primenjuje uglavnom u vezi sa koordinacionim kompleksima.

Infografika ispod sažima razliku između valencije i oksidacionog broja.

Sažetak – Valencija naspram oksidacionog broja

I oksidacioni broj i valencija su termini koji se odnose na valentne elektrone atoma. Ključna razlika između valencije i oksidacijskog broja je u tome što je valencija maksimalni broj elektrona koji atom može izgubiti, dobiti ili podijeliti kako bi postao stabilan, dok je oksidacijski broj broj elektrona koje atom može izgubiti ili dobiti da bi formirao vezu s drugim atomom.