Ključna razlika med valenco in oksidacijskim številom je, da je valenca največje število elektronov, ki jih atom lahko izgubi, pridobi ali deli, da postane stabilen, medtem ko je oksidacijsko število število elektronov, ki jih atom lahko izgubi ali pridobi, da nastane vez z drugim atomom.
Izraza oksidacijsko število in valenca sta povezana z valenčnimi elektroni atoma. Valenčni elektroni so elektroni, ki zasedajo najbolj oddaljene orbitale atoma. Ti elektroni imajo šibko privlačnost proti atomskemu jedru; tako lahko atomi zlahka odstranijo ali delijo te elektrone z drugimi atomi. Ta izguba, pridobitev ali delitev elektronov povzroči, da ima določen atom oksidacijsko število in valenco, sčasoma pa tvori kemično vez med atomoma.
Kaj je valenca?
Valentnost je največje število elektronov, ki jih atom izgubi, pridobi ali deli, da postane stabilen. Za kovine in nekovine pravilo okteta opisuje najbolj stabilno obliko atoma. Tukaj, če je številka najbolj oddaljene lupine atoma popolnoma zapolnjena (potrebujemo osem elektronov za to dokončanje), je ta elektronska konfiguracija stabilna. Z drugimi besedami, če sta sub-orbitali s in p popolnoma zapolnjeni s konfiguracijo ns2np6, je atom stabilen.
Naravno imajo atomi žlahtnih plinov to elektronsko konfiguracijo. Zato morajo drugi elementi bodisi izgubiti, pridobiti ali deliti elektrone, da upoštevajo pravilo okteta. Največje število elektronov, ki jih mora atom izgubiti ali pridobiti ali deliti pri tej stabilizaciji, je valenca tega atoma.
Vzemimo za primer silicij. Elektronska konfiguracija silicija je 1s22s22p63s2 3p2 Najbolj oddaljena lupina je n=3 in ima 4 elektrone. Zato mora pridobiti še štiri elektrone za dokončanje okteta. Na splošno lahko silicij deli 4 elektrone z drugimi elementi, da dokonča oktet. Tako je valenca silicija 4.
Za različne kemijske elemente se valenca razlikuje. To je zato, ker so elektroni napolnjeni do orbital glede na energijske ravni teh orbital. Vendar ima večina prehodnih kovin enako valenco; pogosto je 2. Toda nekateri elementi imajo lahko različne valence, ker se atom lahko stabilizira v različnih elektronskih konfiguracijah z odstranitvijo elektronov.
Na primer, v železu (Fe) je elektronska konfiguracija [Ar]3d64s2 Zato je valenca železo je 2 (2 elektrona v 4s2). Včasih pa valenca železa postane 3. To je zato, ker je elektronska konfiguracija 3d5 bolj stabilna kot 3d6 Tako odstranimo še en elektron skupaj s 4s elektroni bolj stabilizira železo.
Kaj je oksidacijsko število?
Oksidacijsko število je število elektronov, ki jih lahko atom izgubi ali pridobi, da tvori vez z drugim atomom. Včasih izraza oksidacijsko stanje in oksidacijsko število uporabljamo zamenljivo, vendar imata majhne razlike.
Slika 01: Nekateri kemični elementi lahko kažejo različna oksidacijska števila
Večinoma se izraz oksidacijsko število uporablja za koordinacijske komplekse. V koordinacijskih kompleksih je oksidacijsko število naboj osrednjega atoma koordinacijske spojine, če so bile vse vezi okoli tega atoma ionske vezi. Koordinacijski kompleksi so skoraj vedno sestavljeni iz atomov prehodnih kovin v središču kompleksa. Ta kovinski atom ima v svoji okolici kemične skupine, ki jih imenujemo ligandi. Ti ligandi imajo osamljene elektronske pare, ki jih je mogoče deliti s kovinskimi atomi, da tvorijo koordinacijske vezi.
Po nastanku koordinacijske vezi je podobna kovalentni vezi. To je zato, ker si dva atoma v koordinacijskih vezeh delita par elektronov, tako kot kovalentna vez. Vendar pa moramo izračunati oksidacijsko število osrednjega kovinskega atoma ob upoštevanju koordinacijskih vezi kot ionskih vezi.
Kakšna je razlika med valenco in oksidacijskim številom?
Izraza oksidacijsko število in valenca sta povezana z valenčnimi elektroni atoma. Ključna razlika med valenco in oksidacijskim številom je, da je valenca največje število elektronov, ki jih lahko atom izgubi, pridobi ali deli, da postane stabilen, medtem ko je oksidacijsko število število elektronov, ki jih lahko atom izgubi ali pridobi, da tvori vez z drugim atomom. Poleg tega se izraz valenca uporablja za kateri koli kemijski element, vendar se izraz oksidacijsko število uporablja predvsem za koordinacijske komplekse.
Spodnja infografika povzema razliko med valenco in oksidacijskim številom.
Povzetek – Valenca proti oksidacijskemu številu
Oksidacijsko število in valenca sta pojma, povezana z valenčnimi elektroni atoma. Ključna razlika med valenco in oksidacijskim številom je, da je valenca največje število elektronov, ki jih lahko atom izgubi, pridobi ali deli, da postane stabilen, medtem ko je oksidacijsko število število elektronov, ki jih lahko atom izgubi ali pridobi, da tvori vez z drugim atomom.
