Klíčový rozdíl mezi valencí a oxidačním číslem je ten, že valence je maximální počet elektronů, které atom může ztratit, získat nebo sdílet, aby se stal stabilním, zatímco oxidační číslo je počet elektronů, které atom může ztratit nebo získat, aby se vytvořil vazba s jiným atomem.
Pojmy oxidační číslo a valence souvisí s valenčními elektrony atomu. Valenční elektrony jsou elektrony, které okupují nejvzdálenější orbitaly atomu. Tyto elektrony mají slabou přitažlivost k atomovému jádru; atomy tedy mohou tyto elektrony snadno odstranit nebo sdílet s jinými atomy. Tato ztráta, zisk nebo sdílení elektronů způsobí, že konkrétní atom má oxidační číslo a mocenství a nakonec vytvoří chemickou vazbu mezi dvěma atomy.
Co je Valence?
Valence je maximální počet elektronů, které atom ztratí, získá nebo sdílí, aby se stal stabilní. Pro kovy a nekovy oktetové pravidlo popisuje nejstabilnější formu atomu. Zde, pokud je počet nejvzdálenějších obalů atomu zcela vyplněn (k tomuto dokončení je potřeba osm elektronů), je tato elektronová konfigurace stabilní. Jinými slovy, pokud jsou suborbitaly sa zcela zaplněny a mají konfiguraci ns2np6, atom je stabilní.
Tuto elektronovou konfiguraci mají přirozeně atomy vzácných plynů. Proto ostatní prvky potřebují buď ztratit, získat nebo sdílet elektrony, aby se podřídily pravidlu oktetu. Maximální počet elektronů, které atom potřebuje ztratit, získat nebo se podílet na této stabilizaci, je mocenství tohoto atomu.
Uvažujme například křemík. Elektronová konfigurace křemíku je 1s22s22p63s2 3p2 Vnější obal je n=3 a má 4 elektrony. Proto by měl získat další čtyři elektrony k dokončení oktetu. Obecně platí, že křemík může sdílet 4 elektrony s jinými prvky k dokončení oktetu. Valence křemíku je tedy 4.
U různých chemických prvků se valence liší. Je to proto, že elektrony jsou naplněny do orbitalů podle energetických hladin těchto orbitalů. Většina přechodných kovů má však stejnou mocenství; často je to 2. Některé prvky však mohou mít rozdílné valence, protože atom se může stabilizovat v různých elektronových konfiguracích odstraněním elektronů.
Například v železe (Fe) je elektronová konfigurace [Ar]3d64s2 Proto je valence železo je 2 (2 elektrony za 4s2). Ale někdy se valence železa stane 3. Je to proto, že elektronová konfigurace 3d5 je stabilnější než 3d6 Odstranění jednoho elektronu navíc spolu se 4s elektrony budou železo více stabilizovat.
Co je oxidační číslo?
Oxidační číslo je počet elektronů, které atom může ztratit nebo získat, aby vytvořil vazbu s jiným atomem. Někdy používáme termíny oxidační stav a oxidační číslo zaměnitelně, ale mají drobné rozdíly.
Obrázek 01: Některé chemické prvky mohou vykazovat různá oxidační čísla
Většinou se termín oxidační číslo používá pro koordinační komplexy. V koordinačních komplexech je oxidační číslo nábojem centrálního atomu koordinační sloučeniny, pokud všechny vazby kolem tohoto atomu byly iontovými vazbami. Koordinační komplexy jsou téměř vždy složeny z atomů přechodných kovů ve středu komplexu. Tento atom kovu má ve svém okolí chemické skupiny, které nazýváme ligandy. Tyto ligandy mají osamocené elektronové páry, které mohou být sdíleny s atomy kovů za vzniku koordinačních vazeb.
Po vytvoření koordinační vazby je podobná vazbě kovalentní. Je to proto, že dva atomy v koordinačních vazbách sdílejí pár elektronů, stejně jako kovalentní vazba. Musíme však vypočítat oxidační číslo centrálního atomu kovu s ohledem na koordinační vazby jako na iontové.
Jaký je rozdíl mezi valenčním a oxidačním číslem?
Pojmy oxidační číslo a valence souvisí s valenčními elektrony atomu. Klíčový rozdíl mezi valencí a oxidačním číslem je ten, že valence je maximální počet elektronů, které atom může ztratit, získat nebo sdílet, aby se stal stabilním, zatímco oxidační číslo je počet elektronů, které atom může ztratit nebo získat, aby vytvořil vazbu s jiným atomem. Navíc termín valence se používá pro jakýkoli chemický prvek, ale termín oxidační číslo se používá hlavně pro koordinační komplexy.
Níže uvedená infografika shrnuje rozdíl mezi valenčním a oxidačním číslem.
Shrnutí – Valence vs. oxidační číslo
Jak oxidační číslo, tak valence jsou termíny související s valenčními elektrony atomu. Klíčový rozdíl mezi valencí a oxidačním číslem je ten, že valence je maximální počet elektronů, které atom může ztratit, získat nebo sdílet, aby se stal stabilním, zatímco oxidační číslo je počet elektronů, které atom může ztratit nebo získat, aby vytvořil vazbu s jiným atomem.
