Valencia a oxidácia sú pojmy, ktoré sa často používajú v anorganickej chémii. V mnohých chemických zlúčeninách sa hodnota valencie a oxidačný stav prvku zhodujú, a preto sa školáci a študenti často zamieňajú. Tieto pojmy majú skutočne niečo spoločné, ale rozdiely sú výraznejšie. Aby ste pochopili, ako sa tieto dva pojmy líšia, mali by ste sa o nich dozvedieť viac..
Oxidačný stav
Oxidačný stav je pomocné množstvo prisúdené atómu chemického prvku alebo skupiny atómov, ktoré ukazuje, ako sú spoločné páry elektrónov rozdelené medzi interagujúce prvky..
Toto je pomocné množstvo, ktoré ako také nemá fyzický význam. Jeho podstata je pomerne jednoduchá na vysvetlenie pomocou príkladov:
Jedlá soľná molekula NaCl pozostáva z dvoch atómov - atómu chlóru a atómu sodíka. Väzba medzi týmito atómami je iónová. Sodík má na valenčnej úrovni 1 elektrón, čo znamená, že má jeden spoločný elektrónový pár s atómom chlóru. Z týchto dvoch prvkov je chlór elektronegatívnejší (má vlastnosť zmiešania párov elektrónov k sebe), potom sa k nemu posunie jediný spoločný pár elektrónov. V zlúčenine má prvok s vyššou elektronegativitou negatívny oxidačný stav, menej elektronegatívny, respektíve pozitívny a jej hodnota sa rovná počtu celkových elektrónových párov. Pre uvažovanú molekulu NaCl bude oxidačný stav sodíka a chlóru vyzerať takto:
+1 -1
NaCl
Chlór s premiestneným párom elektrónov sa teraz považuje za anión, to znamená atóm, ktorý má pripojený ďalší elektrón, a sodík - ako katión, to znamená atóm, ktorý daruje elektrón. Pri zaznamenávaní stupňa oxidácie je však značka na prvom mieste a na druhom mieste číselná hodnota a naopak pri zaznamenávaní iónového náboja..
Oxidačný stav môže byť definovaný ako počet elektrónov, ktoré kladný ión nemá dosť až k elektroneutrálnemu atómu, alebo ktorý musí byť odobratý zo záporného iónu, aby sa oxidoval na atóm. V tomto príklade je zrejmé, že v dôsledku premiestnenia elektrónového páru nemá pozitívny sodíkový ión elektrón a chlórový ión má jeden ďalší elektrón.Oxidačný stav jednoduchej (čistej) látky bez ohľadu na jej fyzikálne a chemické vlastnosti je nula. Molekula O2, napríklad pozostáva z dvoch atómov kyslíka. Majú rovnaké hodnoty elektronegativity, pretože bežné elektróny sa k žiadnemu z nich neposunú. To znamená, že pár elektrónov je umiestnený presne medzi atómami, pretože oxidačný stav bude nula.
Pre niektoré molekuly môže byť ťažké určiť, kde sú elektróny posunuté, najmä ak v nich sú tri alebo viac prvkov. Na výpočet stupňa oxidácie v takýchto molekulách je potrebné použiť niekoľko jednoduchých pravidiel:
- Atóm vodíka má takmer vždy konštantný oxidačný stav + 1 ...
- V prípade kyslíka je tento ukazovateľ -2. Výnimkou z tohto pravidla sú iba oxidy fluóru.
+2 -1 +1 -1
DPOF2 a Oh2F2,
Pretože fluór je prvkom s najvyššou elektronegativitou, vždy ovplyvňuje interagujúce elektróny. Podľa medzinárodných pravidiel sa najskôr zaznamená prvok s nižšou hodnotou elektronegativity, preto je kyslík na prvom mieste v týchto oxidoch.
- Ak zhrnieme všetky oxidačné stavy v molekule, dostaneme nulu.
- Atómy kovov sa vyznačujú pozitívnym oxidačným stavom..
Pri výpočte stupňov oxidácie nezabudnite, že najvyšší oxidačný stav prvku sa rovná počtu jeho skupín a minimum je číslo skupiny mínus 8. Pre chlór je maximálny možný oxidačný stav +7, pretože je v siedmej skupine a minimum je 7-8 = -1.
Prehľad valencie
Valencia - počet kovalentných väzieb, ktoré prvok môže tvoriť v rôznych zlúčeninách.
Na rozdiel od stupňa oxidácie je koncept valencie skutočný fyzikálny význam.
Indikátor najvyššej valencie sa rovná číslu skupiny v periodickej tabuľke. Síra S sa nachádza v 6. skupine, to znamená, že jeho maximálna valencia je 6. Ale môže to byť aj 2 (H2S) alebo 4 (SO2).
Takmer všetky prvky sa vyznačujú variabilnou valenciou. Existujú však atómy, pre ktoré je táto hodnota konštantná. Patria sem alkalické kovy, striebro, vodík (ich valencia je vždy 1), zinok (valencia je vždy 2), lantán (valencia je 3)..
Čo má spoločné valencia a oxidačný stav?
- Na označenie jednej aj druhej hodnoty sa používajú kladné celé čísla, ktoré sa zapisujú do latinského označenia prvku.
- Najvyššia valencia a najvyšší oxidačný stav sa zhoduje s číslom skupiny prvkov.
- Oxidačný stav prvku v komplexnej zlúčenine sa zhoduje s číselnou hodnotou jedného z valenčných indexov. Napríklad chlór, ktorý je v siedmej skupine, môže mať valenciu 1, 3, 4, 5, 6 alebo 7, čo znamená, že možné oxidačné stavy sú ± 1, + 3, + 4, + 5, + 6, + 7.
Hlavné rozdiely medzi týmito pojmami
- Pojem „valencia“ má fyzikálny význam a stupeň oxidácie je pomocný pojem, ktorý nemá skutočný fyzikálny význam..
- Oxidačný stav môže byť nula, väčší alebo menší ako nula. Valencia je prísne väčšia ako nula.
- Valencia predstavuje počet kovalentných väzieb a oxidačný stav predstavuje distribúciu elektrónov v zlúčenine.
