Diferència entre la valència i el nombre d'oxidació

2024 Autora: Alex Aldridge | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 13:34

La diferència clau entre la valència i el nombre d'oxidació és que la valència és el nombre màxim d'electrons que un àtom pot perdre, guanyar o compartir per esdevenir estable, mentre que el nombre d'oxidació és el nombre d'electrons que un àtom pot perdre o guanyar per formar-se. un enllaç amb un altre àtom.

Els termes nombre d'oxidació i valència estan relacionats amb els electrons de valència d'un àtom. Els electrons de valència són els electrons que ocupen els orbitals més externs d'un àtom. Aquests electrons tenen una feble atracció cap al nucli atòmic; així, els àtoms poden eliminar o compartir fàcilment aquests electrons amb altres àtoms. Aquesta pèrdua, guany o compartició d'electrons fa que un àtom en particular tingui un nombre d'oxidació i una valència i, finalment, forma un enllaç químic entre els dos àtoms.

Què és València?

La valència és el nombre màxim d'electrons que un àtom perd, guanya o comparteix per esdevenir estable. Per als metalls i no metalls, la regla de l'octet descriu la forma més estable d'un àtom. Aquí, si el nombre de la capa més externa d'un àtom s'omple completament (es necessiten vuit electrons per completar-lo), aquesta configuració d'electrons és estable. En altres paraules, si els suborbitals s i p estan completament plens amb la configuració ns²np^{6, l'àtom és estable.}

Naturalment, els àtoms de gas noble tenen aquesta configuració electrònica. Per tant, altres elements han de perdre, guanyar o compartir electrons per obeir la regla de l'octet. El nombre màxim d'electrons que un àtom necessita per perdre, guanyar o compartir en aquesta estabilització és la valència d'aquest àtom.

Per exemple, considerem Silicon. La configuració electrònica del silici és 1s²2s²2p⁶3s² 3p^{2 La capa més externa és n=3 i té 4 electrons. Per tant, hauria d'obtenir quatre electrons més per completar l'octet. Generalment, el silici pot compartir 4 electrons amb altres elements per completar l'octet. Així, la valència del silici és 4.}

Per a diferents elements químics, la valència és diferent. És perquè els electrons s'omplen als orbitals segons els nivells d'energia d'aquests orbitals. Tanmateix, la majoria dels metalls de transició tenen la mateixa valència; sovint és 2. Però, alguns elements poden tenir valències diferents perquè l'àtom es pot estabilitzar en diferents configuracions d'electrons eliminant electrons.

Per exemple, a Ferro (Fe), la configuració electrònica és [Ar]3d⁶4s² Per tant, la valència de el ferro és 2 (2 electrons en 4s²). Però de vegades, la valència del ferro es converteix en 3. És perquè la configuració electrònica 3d⁵ és més estable que la 3d^{6 Així, s'elimina un electró més. juntament amb els electrons 4s estabilitzaran més el ferro.}

Què és el nombre d'oxidació?

El nombre d'oxidació és el nombre d'electrons que un àtom pot perdre o guanyar per formar un enllaç amb un altre àtom. De vegades, fem servir els termes estat d'oxidació i nombre d'oxidació de manera intercanviable, però tenen petites diferències.

Figura 01: alguns elements químics poden mostrar diferents números d'oxidació

La majoria de vegades, el terme nombre d'oxidació s'aplica als complexos de coordinació. En els complexos de coordinació, el nombre d'oxidació és la càrrega de l'àtom central d'un compost de coordinació si tots els enllaços al voltant d'aquest àtom eren enllaços iònics. Els complexos de coordinació gairebé sempre es componen d'àtoms de metalls de transició al centre del complex. Aquest àtom metàl·lic té grups químics al seu voltant, que anomenem com a lligands. Aquests lligands tenen parells d'electrons solitaris que es poden compartir amb àtoms metàl·lics per formar enllaços de coordinació.

Després de la formació de l'enllaç de coordinació, és semblant a un enllaç covalent. És perquè els dos àtoms dels enllaços de coordinació comparteixen un parell d'electrons, igual que un enllaç covalent. Tanmateix, hem de calcular el nombre d'oxidació de l'àtom metàl·lic central considerant els enllaços de coordinació com a enllaços iònics.

Quina diferència hi ha entre la valència i el nombre d'oxidació?

Els termes nombre d'oxidació i valència estan relacionats amb els electrons de valència d'un àtom. La diferència clau entre la valència i el nombre d'oxidació és que la valència és el nombre màxim d'electrons que un àtom pot perdre, guanyar o compartir per esdevenir estable, mentre que el nombre d'oxidació és el nombre d'electrons que un àtom pot perdre o guanyar per formar un enllaç amb un altre àtom. A més, el terme valència s'aplica a qualsevol element químic, però el terme nombre d'oxidació s'aplica principalment als complexos de coordinació.

A continuació, la infografia resumeix la diferència entre la valència i el nombre d'oxidació.

Resum: València vs nombre d'oxidació

Tant el nombre d'oxidació com la valència són termes relacionats amb els electrons de valència d'un àtom. La diferència clau entre la valència i el nombre d'oxidació és que la valència és el nombre màxim d'electrons que un àtom pot perdre, guanyar o compartir per esdevenir estable, mentre que el nombre d'oxidació és el nombre d'electrons que un àtom pot perdre o guanyar per formar un enllaç amb un altre àtom.