Разница между валентностью и степенью окисления

Валентность против состояния окисления

Хотя валентность и степень окисления некоторых атомов и групп в некоторых случаях схожи, важно знать различия в этих терминах.

Валентность

Согласно определению IUPAC, валентность - это «максимальное количество одновалентных атомов, которые могут соединяться с атомом». Это означает, что валентность определяется количеством связей, которые могут быть образованы атомом. Количество валентных электронов, которые имеет атом, определяет валентность этого атома. Валентные электроны - это электроны в атоме, которые участвуют в образовании химической связи. Когда химические связи образуются, любой атом может получить электроны, пожертвовать электроны или поделиться электронами. Способность пожертвовать, получить или поделиться зависит от количества валентных электронов, которые они имеют. Например, когда H₂ Молекула, образующая один атом водорода, дает один электрон ковалентной связи. Таким образом, два атома делят два электрона. Так что валентность атома водорода одна. Одновалентные атомы или группы, такие как водород и гидроксил, имеют валентность один, тогда как двухвалентные атомы или группы имеют валентность два и т.д..

Состояние окисления

Согласно определению IUPAC, степень окисления является «мерой степени окисления атома в веществе. Он определяется как заряд, который может быть представлен атомом ». Состояние окисления является целочисленным значением, и оно может быть положительным, отрицательным или нулевым. Состояние окисления атома подвергается изменению при химической реакции. Если степень окисления увеличивается, то говорят, что атом окислен, а если он уменьшается, то атом подвергся восстановлению. В реакции окисления и восстановления электроны переносятся. В чистых элементах 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 совпадает с их зарядом.

• В многоатомном ионе заряд равен сумме состояний окисления во всех атомах. Таким образом, степень окисления неизвестного атома может быть найдена, если известна степень окисления других атомов..

• Для нейтральной молекулы сумма всех степеней окисления атомов равна нулю..

Помимо описанного выше способа, степень окисления также может быть рассчитана с использованием структуры молекулы Льюиса. Степень окисления атома определяется разницей между числом валентных электронов в атоме, если атом нейтрален, и числом электронов принадлежит атому в структуре Льюиса. Например, метиловый углерод в уксусной кислоте имеет степень окисления -3. В структуре Льюиса углерод связан с тремя атомами водорода. Поскольку углерод является более электроотрицательным, шесть электронов в связях принадлежат углероду. Углерод создает другую связь с другим углеродом; следовательно, они разделяют два связующих электрона в равной степени. Таким образом, все вместе 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 -3.