Het belangrijkste verschil tussen valentie en oxidatiegetal is dat valentie het maximale aantal elektronen is dat een atoom kan verliezen, winnen of delen om stabiel te worden, terwijl oxidatiegetal het aantal elektronen is dat een atoom kan verliezen of winnen om te vormen een binding met een ander atoom.
De termen oxidatiegetal en valentie zijn gerelateerd aan de valentie-elektronen van een atoom. Valentie-elektronen zijn de elektronen die de buitenste orbitalen van een atoom bezetten. Deze elektronen hebben een zwakke aantrekkingskracht op de atoomkern; dus kunnen atomen deze elektronen gemakkelijk verwijderen of delen met andere atomen. Dit verlies, deze winst of het delen van elektronen zorgt ervoor dat een bepaald atoom een oxidatiegetal en -valentie heeft, en uiteindelijk vormt het een chemische binding tussen de twee atomen.
Wat is valentie?
Valentie is het maximale aantal elektronen dat een atoom verliest, wint of deelt om stabiel te worden. Voor metalen en niet-metalen beschrijft de octetregel de meest stabiele vorm van een atoom. Hier, als het nummer van de buitenste schil van een atoom volledig is gevuld (er zijn acht elektronen nodig voor deze voltooiing), is die elektronenconfiguratie stabiel. Met andere woorden, als de s- en p-suborbitalen volledig gevuld zijn met de configuratie ns2np6, is het atoom stabiel.
Natuurlijk hebben edelgasatomen deze elektronenconfiguratie. Daarom moeten andere elementen elektronen verliezen, winnen of delen om de octetregel te gehoorzamen. Het maximale aantal elektronen dat een atoom nodig heeft om te verliezen of te winnen of te delen in deze stabilisatie is de valentie van dat atoom.
Laten we bijvoorbeeld eens kijken naar Silicium. De elektronenconfiguratie van silicium is 1s22s22p63s2 3p2 De buitenste schil is n=3 en heeft 4 elektronen. Daarom zou het nog vier elektronen moeten krijgen om het octet te voltooien. Over het algemeen kan Silicium 4 elektronen delen met andere elementen om het octet te voltooien. De valentie van silicium is dus 4.
Voor verschillende chemische elementen verschilt de valentie. Het is omdat elektronen tot de orbitalen zijn gevuld volgens de energieniveaus van die orbitalen. De meeste overgangsmetalen hebben echter dezelfde valentie; vaak is het 2. Maar sommige elementen kunnen verschillende valenties hebben omdat het atoom in verschillende elektronenconfiguraties kan worden gestabiliseerd door elektronen te verwijderen.
In IJzer (Fe) is de elektronenconfiguratie bijvoorbeeld [Ar]3d64s2 Daarom is de valentie van ijzer is 2 (2 elektronen in 4s2). Maar soms wordt de valentie van ijzer 3. Het is omdat de 3d5 elektronenconfiguratie stabieler is dan 3d6 Dus, het verwijderen van nog een elektron samen met 4s-elektronen zal ijzer meer stabiliseren.
Wat is oxidatiegetal?
Het oxidatiegetal is het aantal elektronen dat een atoom kan verliezen of winnen om een binding met een ander atoom te vormen. Soms gebruiken we de termen oxidatietoestand en oxidatiegetal door elkaar, maar ze hebben kleine verschillen.
Figuur 01: Sommige chemische elementen kunnen verschillende oxidatiegetallen vertonen
Meestal wordt de term oxidatiegetal gebruikt voor coördinatiecomplexen. In coördinatiecomplexen is het oxidatiegetal de lading van het centrale atoom van een coördinatieverbinding als alle bindingen rond dat atoom ionische bindingen waren. Coördinatiecomplexen zijn bijna altijd samengesteld uit overgangsmetaalatomen in het midden van het complex. Dit metaalatoom heeft chemische groepen in zijn omgeving, die we liganden noemen. Deze liganden hebben eenzame elektronenparen die kunnen worden gedeeld met metaalatomen om coördinatiebindingen te vormen.
Na de vorming van de coördinatiebinding is deze vergelijkbaar met een covalente binding. Het is omdat de twee atomen in de coördinatiebindingen een elektronenpaar delen, net als een covalente binding. We moeten echter het oxidatiegetal van het centrale metaalatoom berekenen, waarbij we de coördinatiebindingen als ionische bindingen beschouwen.
Wat is het verschil tussen valentie en oxidatiegetal?
De termen oxidatiegetal en valentie zijn gerelateerd aan de valentie-elektronen van een atoom. Het belangrijkste verschil tussen valentie en oxidatiegetal is dat valentie het maximale aantal elektronen is dat een atoom kan verliezen, winnen of delen om stabiel te worden, terwijl oxidatiegetal het aantal elektronen is dat een atoom kan verliezen of winnen om een binding met een ander atoom te vormen. Bovendien wordt de term valentie gebruikt voor elk chemisch element, maar de term oxidatiegetal wordt voornamelijk gebruikt met betrekking tot coördinatiecomplexen.
Onderstaande infographic vat het verschil tussen valentie- en oxidatiegetal samen.
Samenvatting – Valentie versus oxidatiegetal
Zowel het oxidatiegetal als de valentie zijn termen die verband houden met de valentie-elektronen van een atoom. Het belangrijkste verschil tussen valentie en oxidatiegetal is dat valentie het maximale aantal elektronen is dat een atoom kan verliezen, winnen of delen om stabiel te worden, terwijl oxidatiegetal het aantal elektronen is dat een atoom kan verliezen of winnen om een binding met een ander atoom te vormen.
