Valenza vs Stato di ossidazione
Sebbene la valenza e lo stato di ossidazione di alcuni atomi e gruppi siano simili in alcune occasioni, è importante conoscere le differenze in questi termini.
Valenza
Secondo la definizione IUPAC, la valenza è il ""numero massimo di atomi univalenti che possono combinarsi con l'atomo". Ciò significa che la valenza è data dal numero di legami che possono essere formati da un atomo. Il numero di elettroni di valenza che un atomo ha determina la valenza di quell'atomo. Gli elettroni di valenza sono gli elettroni di un atomo che partecipano alla formazione del legame chimico. Quando si formano legami chimici, entrambi gli atomi possono acquisire elettroni, donare elettroni o condividere elettroni. La capacità di donare, guadagnare o condividere dipende dal numero di elettroni di valenza che hanno. Ad esempio, quando una molecola H2 sta formando un atomo di idrogeno dà un elettrone al legame covalente. Quindi, due atomi condividono due elettroni. Quindi la valenza di un atomo di idrogeno è una. Atomi o gruppi univalenti come idrogeno e idrossile hanno una valenza di uno mentre atomi o gruppi bivalenti hanno una valenza di due, ecc.
Stato di ossidazione
Secondo la definizione IUPAC, lo stato di ossidazione è “una misura del grado di ossidazione di un atomo in una sostanza. È definito come la carica che si potrebbe immaginare che un atomo abbia”. Lo stato di ossidazione è un valore intero e può essere positivo, negativo o zero. Lo stato di ossidazione di un atomo è soggetto a cambiamento in seguito a reazione chimica. Se lo stato di ossidazione è in aumento, si dice che l'atomo è ossidato e, se è in diminuzione, l'atomo ha subito una riduzione. Nella reazione di ossidazione e riduzione, gli elettroni si stanno trasferendo. Negli elementi puri, lo stato di ossidazione è zero. Ci sono poche regole che possiamo usare per determinare lo stato di ossidazione di un atomo in una molecola.
• Gli elementi puri hanno uno stato di ossidazione zero.
• Per gli ioni monoatomici, lo stato di ossidazione è uguale alla loro carica.
• In uno ione poliatomico, la carica è uguale alla somma degli stati di ossidazione in tutti gli atomi. Quindi lo stato di ossidazione di un atomo sconosciuto può essere trovato se è noto lo stato di ossidazione di altri atomi.
• Per una molecola neutra, la somma di tutti gli stati di ossidazione degli atomi è zero.
Oltre al metodo sopra, lo stato di ossidazione può anche essere calcolato utilizzando la struttura di Lewis di una molecola. Lo stato di ossidazione di un atomo è dato dalla differenza tra il numero di elettroni di valenza che un atomo ha se l'atomo è neutro e il numero di elettroni appartiene all'atomo nella struttura di Lewis. Ad esempio, il carbonio metilico nell'acido acetico ha uno stato di ossidazione -3. Nella struttura di Lewis, il carbonio è legato a tre atomi di idrogeno. Poiché il carbonio è più elettronegativo, i sei elettroni nei legami appartengono al carbonio. Il carbonio fa legare l' altro con un altro carbonio; pertanto, dividono equamente i due elettroni di legame. Quindi tutti insieme nella struttura di Lewis il carbonio ha sette elettroni. Quando il carbonio è allo stato neutro, ha 4 elettroni di valenza. Quindi la differenza tra loro fa sì che il numero di ossidazione del carbonio sia -3.
Qual è la differenza tra valenza e stato di ossidazione?
• La valenza è data dal numero di legami che una specie può formare.
• Lo stato di ossidazione è la carica che un atomo o un gruppo può avere.
