Valentie versus oxidatietoestand
Hoewel de valentie en oxidatietoestand van sommige atomen en groepen in sommige gevallen vergelijkbaar zijn, is het belangrijk om de verschillen in deze termen te kennen.
Valentie
Volgens de IUPAC-definitie is valentie het ""maximale aantal univalente atomen dat kan worden gecombineerd met het atoom." Dat betekent dat valentie wordt gegeven door het aantal bindingen dat door een atoom kan worden gevormd. Het aantal valentie-elektronen dat een atoom heeft, bepa alt de valentie van dat atoom. Valentie-elektronen zijn de elektronen in een atoom die deelnemen aan de vorming van chemische bindingen. Wanneer chemische bindingen worden gevormd, kan elk atoom elektronen verkrijgen, elektronen doneren of elektronen delen. Het vermogen om te doneren, te winnen of te delen hangt af van het aantal valentie-elektronen dat ze hebben. Als een H2-molecuul bijvoorbeeld één waterstofatoom vormt, geeft het één elektron aan de covalente binding. Twee atomen delen dus twee elektronen. Dus de valentie van een waterstofatoom is één. Eenwaardige atomen of groepen zoals waterstof en hydroxyl hebben een valentie van één, terwijl tweewaardige atomen of groepen een valentie van twee hebben, enz.
Oxidatietoestand
Volgens de IUPAC-definitie is de oxidatietoestand een maat voor de mate van oxidatie van een atoom in een stof. Het wordt gedefinieerd als de lading die een atoom zou kunnen hebben.” Oxidatietoestand is een geheel getal en kan positief, negatief of nul zijn. Oxidatietoestand van een atoom is onderhevig aan verandering bij chemische reactie. Als de oxidatietoestand toeneemt, wordt gezegd dat het atoom is geoxideerd, en als het afneemt, heeft het atoom een reductie ondergaan. Bij de oxidatie- en reductiereactie worden elektronen overgedragen. In zuivere elementen is de oxidatietoestand nul. Er zijn maar weinig regels die we kunnen gebruiken om de oxidatietoestand van een atoom in een molecuul te bepalen.
• Zuivere elementen hebben geen oxidatietoestand.
• Voor monoatomaire ionen is de oxidatietoestand hetzelfde als hun lading.
• In een polyatomisch ion is de lading gelijk aan de som van de oxidatietoestanden in alle atomen. Dus de oxidatietoestand van een onbekend atoom kan worden gevonden als de oxidatietoestand van andere atomen bekend is.
• Voor een neutraal molecuul is de som van alle oxidatietoestanden van atomen nul.
Anders dan de bovenstaande methode, kan de oxidatietoestand ook worden berekend met behulp van de Lewis-structuur van een molecuul. Oxidatietoestand van een atoom wordt gegeven door het verschil tussen het aantal valentie-elektronen dat een atoom heeft als het atoom neutraal is en het aantal elektronen behoort tot het atoom in de Lewis-structuur. De methylkoolstof in het azijnzuur heeft bijvoorbeeld een oxidatietoestand van -3. In de Lewis-structuur is koolstof gebonden aan drie waterstofatomen. Omdat koolstof meer elektronegatief is, behoren de zes elektronen in de bindingen tot koolstof. Koolstof maakt de andere binding met een andere koolstof; daarom splitsen ze de twee bindingselektronen gelijk. Dus alles bij elkaar in de Lewis-structuur heeft koolstof zeven elektronen. Wanneer koolstof in de neutrale staat is, heeft het 4 valentie-elektronen. Dus het verschil tussen hen maakt het oxidatiegetal van koolstof -3.
Wat is het verschil tussen valentie en oxidatietoestand?
• Valentie wordt gegeven door het aantal bindingen dat een soort kan vormen.
• Oxidatietoestand is de lading die een atoom of groep kan hebben.
