Valenssi vs hapetustila
Vaikka joidenkin atomien ja ryhmien valenssi ja hapettumisaste ovat joskus samanlaisia, on tärkeää tietää näiden termien erot.
Valency
IUPAC-määritelmän mukaan valenssi on ""enimmäismäärä yksiarvoisia atomeja, jotka voivat yhdistyä atomin kanssa." Tämä tarkoittaa, että valenssi saadaan atomin muodostamien sidosten lukumäärästä. Atomilla olevien valenssielektronien määrä määrittää kyseisen atomin valenssin. Valenssielektronit ovat atomissa olevia elektroneja, jotka osallistuvat kemiallisen sidoksen muodostumiseen. Kun kemiallisia sidoksia muodostuu, kumpi tahansa atomi voi saada elektroneja, luovuttaa elektroneja tai jakaa elektroneja. Kyky lahjoittaa, hankkia tai jakaa riippuu niiden valenssielektronien määrästä. Esimerkiksi kun H2 molekyyli muodostaa yhden vetyatomin, antaa kovalenttiselle sidokselle yhden elektronin. Näin ollen kaksi atomia jakaa kaksi elektronia. Joten vetyatomin valenssi on yksi. Yksiarvoisten atomien tai ryhmien, kuten vedyn ja hydroksyylin, valenssi on yksi, kun taas kaksiarvoisten atomien tai ryhmien valenssi on kaksi jne.
Hapetustila
IUPAC-määritelmän mukaan hapetusaste on "aineen atomin hapetusasteen mitta. Se määritellään varaukseksi, jonka atomilla voisi kuvitella olevan." Hapetustila on kokonaisluku, ja se voi olla joko positiivinen, negatiivinen tai nolla. Atomin hapetusaste muuttuu kemiallisen reaktion aikana. Jos hapetusaste kasvaa, niin atomin sanotaan olevan hapettunut, ja jos se laskee, niin atomi on pelkistynyt. Hapetus- ja pelkistysreaktiossa elektronit siirtyvät. Puhtaissa alkuaineissa hapetusaste on nolla. On olemassa muutamia sääntöjä, joiden avulla voimme määrittää molekyylin atomin hapetusasteen.
• Puhtailla alkuaineilla on nolla hapetusaste.
• Monatomisten ionien hapetusaste on sama kuin niiden varaus.
• Moniatomisessa ionissa varaus on yhtä suuri kuin kaikkien atomien hapetustilojen summa. Joten tuntemattoman atomin hapetusaste voidaan löytää, jos muiden atomien hapetusaste tiedetään.
• Neutraalille molekyylille atomien kaikkien hapetustilojen summa on nolla.
Yllä olevan menetelmän lisäksi hapetustila voidaan laskea myös käyttämällä molekyylin Lewis-rakennetta. Atomin hapetustila saadaan erotuksena atomin valenssielektronien lukumäärän välillä, jos atomi on neutraali, ja elektronien lukumäärän välillä, joka kuuluu Lewis-rakenteen atomiin. Esimerkiksi etikkahapon metyylihiilellä on hapetusaste -3. Lewisin rakenteessa hiili on sitoutunut kolmeen vetyatomiin. Koska hiili on elektronegatiivisempi, sidoksissa olevat kuusi elektronia kuuluvat hiileen. Hiili muodostaa toisen sidoksen toiseen hiileen; siksi ne jakavat kaksi sidoselektronia tasaisesti. Joten Lewisin rakenteessa hiilellä on yhteensä seitsemän elektronia. Kun hiili on neutraalissa tilassa, sillä on 4 valenssielektronia. Joten niiden välinen ero tekee hiilen hapetusluvuksi -3.
Mitä eroa on valenssilla ja hapetustilalla?
• Valenssi saadaan lajin muodostamien sidosten lukumäärällä.
• Hapetustila on varaus, joka atomilla tai ryhmällä voi olla.
