Valence vs oxidační stav
Přestože si mocenství a oxidační stav některých atomů a skupin jsou v některých případech podobné, je důležité znát rozdíly v těchto termínech.
Valence
Podle definice IUPAC je valence ""maximální počet jednovazných atomů, které se mohou s atomem spojit." To znamená, že valence je dána počtem vazeb, které může atom vytvořit. Počet valenčních elektronů, které atom má, určuje valenci tohoto atomu. Valenční elektrony jsou elektrony v atomu, které se podílejí na tvorbě chemické vazby. Když se tvoří chemické vazby, kterýkoli atom může získat elektrony, darovat elektrony nebo sdílet elektrony. Schopnost darovat, získat nebo sdílet závisí na počtu valenčních elektronů, které mají. Například, když molekula H2 tvoří jeden atom vodíku, dává jeden elektron kovalentní vazbě. Dva atomy tedy sdílejí dva elektrony. Valence atomu vodíku je tedy jedna. Univalentní atomy nebo skupiny, jako je vodík a hydroxyl, mají mocnost jedna, zatímco dvojvazné atomy nebo skupiny mají mocnost dvě atd.
Oxidační stav
Podle definice IUPAC je oxidační stav „mírou stupně oxidace atomu v látce. Je to definováno jako náboj, který by si atom mohl představit. Oxidační stav je celočíselná hodnota a může být kladná, záporná nebo nulová. Oxidační stav atomu se při chemické reakci mění. Pokud se oxidační stav zvyšuje, říká se, že atom je oxidován, a pokud se snižuje, atom podstoupil redukci. Při oxidační a redukční reakci dochází k přenosu elektronů. U čistých prvků je oxidační stav nulový. Existuje několik pravidel, která můžeme použít k určení oxidačního stavu atomu v molekule.
• Čisté prvky mají nulový oxidační stav.
• U monatomických iontů je oxidační stav stejný jako jejich náboj.
• V polyatomovém iontu je náboj roven součtu oxidačních stavů všech atomů. Takže oxidační stav neznámého atomu lze nalézt, pokud je znám oxidační stav jiných atomů.
• Pro neutrální molekulu je součet všech oxidačních stavů atomů nula.
Oxidační stav lze kromě výše uvedené metody vypočítat také pomocí Lewisovy struktury molekuly. Oxidační stav atomu je dán rozdílem mezi počtem valenčních elektronů atomu, pokud je atom neutrální, a počtem elektronů patřících atomu v Lewisově struktuře. Například methylový uhlík v kyselině octové má oxidační stav -3. V Lewisově struktuře je uhlík vázán na tři atomy vodíku. Protože uhlík je více elektronegativní, šest elektronů ve vazbách patří uhlíku. Uhlík vytváří druhou vazbu s jiným uhlíkem; proto rozdělí dva vazebné elektrony rovnoměrně. Takže dohromady v Lewisově struktuře má uhlík sedm elektronů. Když je uhlík v neutrálním stavu, má 4 valenční elektrony. Takže rozdíl mezi nimi činí oxidační číslo uhlíku -3.
Jaký je rozdíl mezi valencí a stavem oxidace?
• Valence je dána počtem vazeb, které může druh vytvořit.
• Oxidační stav je náboj, který může mít atom nebo skupina.
