Ключовата разлика между валентността и окислителното число е, че валентността е максималният брой електрони, които един атом може да загуби, спечели или сподели, за да стане стабилен, докато окислителното число е броят електрони, които един атом може да загуби или да спечели, за да се образува връзка с друг атом.
Термините степен на окисление и валентност са свързани с валентните електрони на атома. Валентните електрони са електроните, които заемат най-външните орбитали на атома. Тези електрони имат слабо привличане към атомното ядро; по този начин атомите могат лесно да премахват или споделят тези електрони с други атоми. Тази загуба, печалба или споделяне на електрони кара определен атом да има окислително число и валентност и в крайна сметка образува химическа връзка между двата атома.
Какво е Валентност?
Валентността е максималният брой електрони, които един атом губи, печели или споделя, за да стане стабилен. За металите и неметалите октетното правило описва най-стабилната форма на атома. Тук, ако номерът на най-външната обвивка на атома е напълно запълнен (необходими са осем електрона за това завършване), тази електронна конфигурация е стабилна. С други думи, ако s и p под-орбиталите са напълно запълнени с ns2np6 конфигурация, атомът е стабилен.йени
Естествено, атомите на благородния газ имат тази електронна конфигурация. Следователно другите елементи трябва или да загубят, да получат или да споделят електрони, за да се подчинят на правилото за октета. Максималният брой електрони, които един атом трябва да загуби или спечели или сподели в тази стабилизация, е валентността на този атом.
Например, нека разгледаме силикона. Електронната конфигурация на силиция е 1s22s22p63s2 3p2 Най-външната обвивка е n=3 и има 4 електрона. Следователно трябва да получи още четири електрона, за да завърши октета. Обикновено силицийът може да споделя 4 електрона с други елементи, за да завърши октета. Така валентността на силиция е 4.
За различните химични елементи валентността е различна. Това е така, защото електроните са запълнени до орбиталите според енергийните нива на тези орбитали. Повечето преходни метали обаче имат една и съща валентност; често е 2. Но някои елементи могат да имат различни валентности, защото атомът може да се стабилизира в различни електронни конфигурации чрез премахване на електрони.
Например, в желязото (Fe), електронната конфигурация е [Ar]3d64s2 Следователно, валентността на желязото е 2 (2 електрона в 4s2). Но понякога валентността на желязото става 3. Това е така, защото конфигурацията на електрона 3d5 е по-стабилна от 3d6 По този начин премахването на още един електрон заедно с 4s електрони ще стабилизира желязото повече.
Какво е окислително число?
Окислителното число е броят електрони, които един атом може да загуби или спечели, за да образува връзка с друг атом. Понякога използваме термините степен на окисление и степен на окисление взаимозаменяемо, но те имат малки разлики.
Фигура 01: Някои химични елементи могат да показват различни окислителни числа
Повечето пъти терминът окислително число се прилага за координационни комплекси. В координационните комплекси окислителното число е зарядът на централния атом на координационното съединение, ако всички връзки около този атом са йонни връзки. Координационните комплекси почти винаги са съставени от атоми на преходен метал в центъра на комплекса. Този метален атом има химически групи в обкръжението си, които наричаме лиганди. Тези лиганди имат несподелени електронни двойки, които могат да бъдат споделени с метални атоми, за да образуват координационни връзки.
След образуването на координационната връзка тя е подобна на ковалентна връзка. Това е така, защото двата атома в координационните връзки споделят двойка електрони, точно като ковалентна връзка. Трябва обаче да изчислим степента на окисление на централния метален атом, като разглеждаме координационните връзки като йонни връзки.
Каква е разликата между валентността и окислителното число?
Термините степен на окисление и валентност са свързани с валентните електрони на атома. Ключовата разлика между валентността и окислителното число е, че валентността е максималният брой електрони, които един атом може да загуби, спечели или сподели, за да стане стабилен, докато окислителното число е броят електрони, които един атом може да загуби или спечели, за да образува връзка с друг атом. Освен това терминът валентност се прилага за всеки химичен елемент, но терминът окислително число се прилага главно по отношение на координационните комплекси.
Инфографиката по-долу обобщава разликата между валентността и окислителното число.
Обобщение – Валентност срещу окислително число
Както степента на окисление, така и валентността са термини, свързани с валентните електрони на атома. Ключовата разлика между валентността и окислителното число е, че валентността е максималният брой електрони, които един атом може да загуби, спечели или сподели, за да стане стабилен, докато окислителното число е броят електрони, които един атом може да загуби или спечели, за да образува връзка с друг атом.
