València vs estat d'oxidació
Tot i que la valència i l'estat d'oxidació d'alguns àtoms i grups són similars en algunes ocasions, és important conèixer les diferències en aquests termes.
València
Segons la definició de la IUPAC, la valència és el ""nombre màxim d'àtoms univalents que es poden combinar amb l'àtom". Això vol dir que la valència ve donada pel nombre d'enllaços que pot formar un àtom. El nombre d'electrons de valència que té un àtom determina la valència d'aquest àtom. Els electrons de valència són els electrons d'un àtom que participen en la formació d'enllaços químics. Quan es formen enllaços químics, qualsevol àtom pot guanyar electrons, donar-ne o compartir electrons. La capacitat de donar, guanyar o compartir depèn del nombre d'electrons de valència que tinguin. Per exemple, quan una molècula H2 està formant un àtom d'hidrogen dóna un electró a l'enllaç covalent. Així, dos àtoms comparteixen dos electrons. Per tant, la valència d'un àtom d'hidrogen és una. Els àtoms o grups univalents com l'hidrogen i l'hidroxil tenen una valència d'un, mentre que els àtoms o grups divalents tenen una valència de dos, etc.
Estat d'oxidació
Segons la definició de la IUPAC, l'estat d'oxidació és “una mesura del grau d'oxidació d'un àtom en una substància. Es defineix com la càrrega que es podria imaginar que té un àtom . L'estat d'oxidació és un valor enter, i pot ser positiu, negatiu o zero. L'estat d'oxidació d'un àtom està sotmès a canvis després d'una reacció química. Si l'estat d'oxidació augmenta, es diu que l'àtom està oxidat, i si està disminuint, l'àtom ha sofert una reducció. En la reacció d'oxidació i reducció, els electrons es transfereixen. En els elements purs, l'estat d'oxidació és zero. Hi ha poques regles que podem utilitzar per determinar l'estat d'oxidació d'un àtom en una molècula.
• Els elements purs tenen un estat d'oxidació zero.
• Per als ions monoatòmics, l'estat d'oxidació és el mateix que la seva càrrega.
• En un ió poliatòmic, la càrrega és igual a la suma dels estats d'oxidació de tots els àtoms. Per tant, l'estat d'oxidació d'un àtom desconegut es pot trobar si es coneix l'estat d'oxidació d' altres àtoms.
• Per a una molècula neutra, la suma de tots els estats d'oxidació dels àtoms és zero.
A part del mètode anterior, l'estat d'oxidació també es pot calcular mitjançant l'estructura de Lewis d'una molècula. L'estat d'oxidació d'un àtom ve donat per la diferència entre el nombre d'electrons de valència que té un àtom si l'àtom és neutre i el nombre d'electrons que pertany a l'àtom a l'estructura de Lewis. Per exemple, el carboni metil de l'àcid acètic té un estat d'oxidació -3. A l'estructura de Lewis, el carboni està unit a tres àtoms d'hidrogen. Com que el carboni és més electronegatiu, els sis electrons dels enllaços pertanyen al carboni. El carboni fa que l' altre s'uneixi amb un altre carboni; per tant, divideixen els dos electrons d'enllaç per igual. Així que tots junts a l'estructura de Lewis el carboni té set electrons. Quan el carboni es troba en estat neutre, té 4 electrons de valència. Per tant, la diferència entre ells fa que el nombre d'oxidació del carboni sigui -3.
Quina diferència hi ha entre la valència i l'estat d'oxidació?
• La valència ve donada pel nombre d'enllaços que pot formar una espècie.
• L'estat d'oxidació és la càrrega que pot tenir un àtom o un grup.
