Valenssi vs. hapetustila
Vaikka joidenkin atomien ja ryhmien valenssi ja hapetustila ovat joissakin tapauksissa samanlaiset, on tärkeää tunnistaa näiden termien erot.
Valenssi
IUPAC-määritelmän mukaan valenssi on “” enimmäismäärä univalenttisia atomeja, jotka voivat yhdistyä atomiin.” Tämä tarkoittaa, että valenssi saadaan niiden sidosten lukumäärästä, jotka atomi voi muodostaa. Atomilla olevien valenssielektronien määrä määrittää kyseisen atomin valenssin. Valenssielektronit ovat atomin elektroneja, jotka osallistuvat kemiallisen sidoksen muodostumiseen. Kun kemikaalisidoksia muodostuu, joko atomi voi saada elektroneja, lahjoittaa elektroneja tai jakaa elektroneja. Kyky lahjoittaa, saada tai jakaa riippuu niiden valenssielektronien määrästä. Esimerkiksi, kun H 2molekyyli muodostaa yhden vetyatomin antaa yhden elektronin kovalenttiselle sidokselle. Siten kahdella atomilla on kaksi elektronia. Joten vetyatomin valenssi on yksi. Yksiarvoisilla atomilla tai ryhmillä, kuten vedyllä ja hydroksyylillä, on yksi valenssi, kun taas kaksiarvoisilla atomilla tai ryhmillä on kaksi jne.
Hapettumistila
IUPAC-määritelmän mukaan hapetustila on “aineen hapettumisasteen mitta. Se määritellään varaukseksi, jonka atomin voidaan kuvitella olevan. Hapetustila on kokonaislukuarvo, ja se voi olla joko positiivinen, negatiivinen tai nolla. Atomin hapetustila muuttuu kemiallisen reaktion yhteydessä. Jos hapetustila kasvaa, atomin sanotaan hapettuneen, ja jos se vähenee, niin atomi on pelkistynyt. Hapetus- ja pelkistysreaktiossa elektronit siirtyvät. Puhtaissa alkuaineissa hapetustila on nolla. On olemassa muutamia sääntöjä, joita voimme käyttää molekyylissä olevan atomin hapetustilan määrittämiseen.
• Puhtailla alkuaineilla ei ole hapettumistilaa.
• Monatomisten ionien hapetustila on sama kuin niiden varaus.
• Polyatomisessa ionissa varaus on yhtä suuri kuin kaikkien atomien hapetustilojen summa. Joten tuntemattoman atomin hapetustila voidaan löytää, jos muiden atomien hapetustila tiedetään.
• Neutraalille molekyylille kaikkien atomien hapetustilojen summa on nolla.
Muu kuin yllä oleva menetelmä, hapettumistila voidaan myös laskea käyttämällä molekyylin Lewis-rakennetta. Atomin hapetustila saadaan atomin valenssielektronin lukumäärän välisestä erosta, jos atomi on neutraali ja elektronien lukumäärä kuuluu atomiin Lewisin rakenteessa. Esimerkiksi etikkahapon metyylihiilellä on -3-hapetustila. Lewisin rakenteessa hiili on sitoutunut kolmeen vetyatomiin. Koska hiili on elektronegatiivisempi, sidoksissa olevat kuusi elektronia kuuluvat hiileen. Hiili saa toisen sitoutumaan toisen hiilen kanssa; siksi ne jakavat kaksi sidoselektronia tasaisesti. Joten kaikki yhdessä Lewis-rakenteessa hiilellä on seitsemän elektronia. Kun hiili on neutraalissa tilassa, sillä on 4 valenssielektronia. Joten niiden välinen ero tekee hiilen hapetusluvusta -3.
Mitä eroa on valenssilla ja hapetustilalla?
• Valenssi ilmoitetaan niiden sidosten lukumäärästä, joita laji voi muodostaa.
• Hapettumistila on varaus, jonka atomilla tai ryhmällä voi olla.
