ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวาเลนซีและเลขออกซิเดชันคือ วาเลนซีคือจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่อะตอมสามารถสูญเสีย เพิ่ม หรือแบ่งปันเพื่อให้มีความเสถียร ในขณะที่เลขออกซิเดชันคือจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมสามารถสูญเสียหรือได้รับเพื่อก่อตัว พันธะกับอีกอะตอม
เลขออกซิเดชันและวาเลนซีสัมพันธ์กับเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอม วาเลนซ์อิเล็กตรอนคืออิเล็กตรอนที่ครอบครองออร์บิทัลนอกสุดของอะตอม อิเล็กตรอนเหล่านี้มีแรงดึงดูดที่อ่อนแอต่อนิวเคลียสของอะตอม ดังนั้นอะตอมจึงสามารถกำจัดหรือแบ่งปันอิเล็กตรอนเหล่านี้กับอะตอมอื่นได้อย่างง่ายดาย การสูญเสีย เพิ่ม หรือแบ่งปันอิเล็กตรอนทำให้อะตอมหนึ่งมีเลขออกซิเดชันและวาเลนซี และในที่สุดก็สร้างพันธะเคมีระหว่างอะตอมทั้งสอง
วาเลนซีคืออะไร
Valency คือจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่อะตอมสูญเสีย เพิ่ม หรือแบ่งเพื่อให้เสถียร สำหรับโลหะและอโลหะ กฎออกเตตจะอธิบายรูปแบบอะตอมที่เสถียรที่สุด ในที่นี้ หากจำนวนเปลือกนอกสุดของอะตอมเต็มไปหมด (ต้องการอิเล็กตรอนแปดตัวสำหรับการทำให้สมบูรณ์นี้) การกำหนดค่าของอิเล็กตรอนนั้นจะมีความเสถียร กล่าวอีกนัยหนึ่ง ถ้าออร์บิทัลย่อย s และ p เต็มโดยมี ns2np6 การกำหนดค่า อะตอมจะเสถียร
โดยธรรมชาติแล้ว อะตอมของแก๊สมีตระกูลจะมีอิเล็คตรอนแบบนี้ ดังนั้นองค์ประกอบอื่นๆ จำเป็นต้องสูญเสีย ได้รับ หรือแบ่งอิเล็กตรอนเพื่อให้เป็นไปตามกฎออกเตต จำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่อะตอมต้องสูญเสียหรือได้รับหรือมีส่วนร่วมในการรักษาเสถียรภาพนี้คือความจุของอะตอมนั้น
ตัวอย่างเช่น ลองพิจารณาซิลิกอน โครงอิเล็กตรอนของซิลิกอนคือ 1s22s22p63s2 3p2 เปลือกนอกสุดคือ n=3 และมีอิเล็กตรอน 4 ตัวดังนั้นจึงควรได้รับอิเลคตรอนเพิ่มอีกสี่ตัวเพื่อให้ออคเต็ตสมบูรณ์ โดยทั่วไป ซิลิคอนสามารถแบ่งอิเล็กตรอน 4 ตัวกับองค์ประกอบอื่นเพื่อทำให้ออกเตตสมบูรณ์ ดังนั้นความจุของซิลิคอนคือ 4.
สำหรับองค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกัน ความจุจะต่างกัน เป็นเพราะอิเล็กตรอนถูกเติมเข้าไปในออร์บิทัลตามระดับพลังงานของออร์บิทัลเหล่านั้น อย่างไรก็ตาม โลหะทรานซิชันส่วนใหญ่มีความจุเท่ากัน มักจะเป็น 2 แต่องค์ประกอบบางอย่างอาจมีวาเลนซีต่างกันเพราะอะตอมสามารถเสถียรในการกำหนดค่าอิเล็กตรอนที่แตกต่างกันโดยการเอาอิเล็กตรอนออก
ตัวอย่างเช่น ในเหล็ก (Fe) การกำหนดค่าอิเล็กตรอนคือ [Ar]3d64s2 ดังนั้นความจุของ ธาตุเหล็กคือ 2 (2 อิเล็กตรอนใน 4s2) แต่บางครั้ง ความจุของเหล็กกลายเป็น 3 เป็นเพราะการกำหนดค่าอิเล็กตรอน 3d5 มีความเสถียรมากกว่า 3d6 ดังนั้น การนำอิเล็กตรอนออกไปอีกหนึ่งตัว พร้อมกับอิเล็กตรอน 4s จะทำให้เหล็กมีเสถียรภาพมากขึ้น
เลขออกซิเดชันคืออะไร
เลขออกซิเดชันคือจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมสามารถสูญเสียหรือได้รับเพื่อสร้างพันธะกับอะตอมอื่น บางครั้ง เราใช้คำว่าสถานะออกซิเดชันและหมายเลขออกซิเดชันแทนกันได้ แต่มีความแตกต่างกันเล็กน้อย
รูปที่ 01: องค์ประกอบทางเคมีบางชนิดสามารถแสดงหมายเลขออกซิเดชันที่แตกต่างกันได้
โดยส่วนใหญ่ คำว่า เลขออกซิเดชัน จะใช้สำหรับคอมเพล็กซ์การประสานงาน ในคอมเพล็กซ์โคออร์ดิเนต เลขออกซิเดชันคือประจุของอะตอมกลางของสารประกอบโคออร์ดิเนต ถ้าพันธะทั้งหมดรอบอะตอมนั้นเป็นพันธะไอออนิก คอมเพล็กซ์การประสานงานมักประกอบด้วยอะตอมของโลหะทรานซิชันที่อยู่ตรงกลางของคอมเพล็กซ์ อะตอมของโลหะนี้มีกลุ่มเคมีอยู่รอบๆ ซึ่งเราเรียกว่าลิแกนด์ ลิแกนด์เหล่านี้มีคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวที่สามารถใช้ร่วมกับอะตอมของโลหะเพื่อสร้างพันธะประสานงาน
หลังจากการก่อตัวของพันธะโคออร์ดิเนต จะคล้ายกับพันธะโควาเลนต์ เป็นเพราะอะตอมทั้งสองในพันธะโคออร์ดิเนชันใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน เหมือนกับพันธะโควาเลนต์ อย่างไรก็ตาม เราต้องคำนวณเลขออกซิเดชันของอะตอมโลหะกลางโดยพิจารณาจากพันธะโคออร์ดิเนตเป็นพันธะไอออนิก
วาเลนซีและเลขออกซิเดชันต่างกันอย่างไร
เลขออกซิเดชันและวาเลนซีสัมพันธ์กับเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างความจุและหมายเลขออกซิเดชันคือ ความจุคือจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่อะตอมสามารถสูญเสีย เพิ่ม หรือแบ่งปันเพื่อให้มีเสถียรภาพ ในขณะที่จำนวนออกซิเดชันคือจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมสามารถสูญเสียหรือได้รับเพื่อสร้างพันธะกับอะตอมอื่น นอกจากนี้ คำว่า valency ยังใช้กับองค์ประกอบทางเคมีใดๆ แต่คำว่า เลขออกซิเดชัน ส่วนใหญ่จะใช้กับสารเชิงซ้อนในการประสานงาน
ด้านล่างอินโฟกราฟิกสรุปความแตกต่างระหว่างความจุและหมายเลขออกซิเดชัน
สรุป – Valency vs หมายเลขออกซิเดชัน
ทั้งเลขออกซิเดชันและวาเลนซีเป็นคำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอม ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างความจุและหมายเลขออกซิเดชันคือ ความจุคือจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่อะตอมสามารถสูญเสีย เพิ่ม หรือแบ่งปันเพื่อให้มีเสถียรภาพ ในขณะที่จำนวนออกซิเดชันคือจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมสามารถสูญเสียหรือได้รับเพื่อสร้างพันธะกับอะตอมอื่น