วาเลนซี vs สถานะออกซิเดชัน
แม้ว่าวาเลนซีและสถานะออกซิเดชันของอะตอมและหมู่บางอะตอมจะคล้ายกันในบางโอกาส แต่สิ่งสำคัญคือต้องทราบความแตกต่างในเงื่อนไขเหล่านี้
วาเลนซี่
ตามวาเลนซีคำจำกัดความของ IUPAC คือ “”จำนวนสูงสุดของอะตอมเดียวที่อาจรวมกับอะตอม” นั่นหมายถึงความจุถูกกำหนดโดยจำนวนของพันธะที่อะตอมสามารถสร้างขึ้นได้ จำนวนของเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่อะตอมมีเป็นตัวกำหนดความจุของอะตอมนั้น วาเลนซ์อิเล็กตรอนคืออิเล็กตรอนในอะตอมที่มีส่วนร่วมในการสร้างพันธะเคมีเมื่อพันธะเคมีก่อตัวขึ้น อะตอมทั้งสองสามารถรับอิเล็กตรอน บริจาคอิเล็กตรอน หรือแบ่งอิเล็กตรอนได้ ความสามารถในการบริจาค รับ หรือแบ่งปันขึ้นอยู่กับจำนวนของเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่พวกมันมี ตัวอย่างเช่น เมื่อโมเลกุล H2 ก่อตัวขึ้นหนึ่งอะตอมของไฮโดรเจน ให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวกับพันธะโควาเลนต์ ดังนั้น อะตอม 2 อะตอมจึงใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 ตัว ดังนั้นความจุของอะตอมไฮโดรเจนจึงเป็นหนึ่ง อะตอมหรือกลุ่มที่มีวาเลนต์เดียว เช่น ไฮโดรเจนและไฮดรอกซิลมีวาเลนซีเท่ากับหนึ่ง ในขณะที่อะตอมหรือกลุ่มที่มีวาเลนต์มีวาเลนซีเท่ากับสอง เป็นต้น
สถานะออกซิเดชัน
ตามคำจำกัดความของ IUPAC สถานะออกซิเดชันคือ “การวัดระดับการเกิดออกซิเดชันของอะตอมในสาร มันถูกกำหนดให้เป็นประจุที่อะตอมอาจจินตนาการได้” สถานะออกซิเดชันเป็นค่าจำนวนเต็ม และสามารถเป็นค่าบวก ค่าลบ หรือศูนย์ก็ได้ สถานะออกซิเดชันของอะตอมสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามปฏิกิริยาเคมี หากสถานะออกซิเดชันเพิ่มขึ้น แสดงว่าอะตอมถูกออกซิไดซ์ และหากสถานะออกซิเดชันลดลง แสดงว่าอะตอมได้รับการลดลงในปฏิกิริยาออกซิเดชันและการรีดักชัน อิเล็กตรอนจะถูกถ่ายเท ในองค์ประกอบที่บริสุทธิ์ สถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์ มีกฎสองสามข้อที่เราสามารถใช้กำหนดสถานะออกซิเดชันของอะตอมในโมเลกุลได้
• องค์ประกอบบริสุทธิ์มีสถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์
• สำหรับโมโนอะตอมมิกไอออน สถานะออกซิเดชันจะเหมือนกับประจุของพวกมัน
• ในโพลีอะตอมมิกไอออน ประจุจะเท่ากับผลรวมของสถานะออกซิเดชันในอะตอมทั้งหมด ดังนั้นสถานะออกซิเดชันของอะตอมที่ไม่รู้จักสามารถพบได้หากทราบสถานะออกซิเดชันของอะตอมอื่น
• สำหรับโมเลกุลที่เป็นกลาง ผลรวมของสถานะออกซิเดชันทั้งหมดของอะตอมจะเป็นศูนย์
นอกเหนือจากวิธีการข้างต้น สถานะออกซิเดชันสามารถคำนวณได้โดยใช้โครงสร้างลูอิสของโมเลกุล สถานะออกซิเดชันของอะตอมถูกกำหนดโดยความแตกต่างระหว่างจำนวนของเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่อะตอมมีหากอะตอมเป็นกลางและจำนวนอิเล็กตรอนเป็นของอะตอมในโครงสร้างลูอิส ตัวอย่างเช่น เมทิลคาร์บอนในกรดอะซิติกมีสถานะออกซิเดชัน -3ในโครงสร้างลูอิส คาร์บอนถูกพันธะกับไฮโดรเจนสามอะตอม เนื่องจากคาร์บอนมีอิเลคโตรเนกาติตีมากกว่า อิเล็กตรอนทั้ง 6 ตัวในพันธะจึงเป็นคาร์บอน คาร์บอนทำให้เกิดพันธะกับคาร์บอนอีกตัวหนึ่ง ดังนั้นพวกเขาจึงแยกอิเลคตรอนทั้งสองออกเท่า ๆ กัน ดังนั้นคาร์บอนโครงสร้างลูอิสทั้งหมดจึงมีอิเล็กตรอนเจ็ดตัว เมื่อคาร์บอนอยู่ในสถานะเป็นกลาง จะมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 4 ตัว ดังนั้นความแตกต่างระหว่างพวกมันทำให้เลขออกซิเดชันของคาร์บอนเท่ากับ -3
วาเลนซีและสถานะออกซิเดชันต่างกันอย่างไร
• ความจุถูกกำหนดโดยจำนวนพันธบัตรที่สปีชีส์สามารถก่อตัวได้
• สถานะออกซิเดชันคือประจุที่อะตอมหรือกลุ่มสามารถมีได้