Valencija (kemija)

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Kod metana CH4, vodik je jednovalentan a ugljik četverovalentan.

Valencija (kasnolat. valentia: snaga; sposobnost), u kemiji, je svojstvo atoma pojedinog kemijskog elementa da se spaja s određenim brojem atoma nekoga drugog elementa u kemijski spoj. Atom koji se uvijek spaja samo s jednim atomom drugog elementa naziva se jednovalentnim, pa se i za element koji sadrži takve atome kaže da je jednovalentan. Takvi su elementi na primjer vodik i klor, pa su se valencije ostalih elemenata određene brojem atoma jednovalentnog elementa s kojim se spaja jedan atom tog elementa. Prema tomu bi u spojevima HF, H2O, BCl3 i SiCl4 fluor bio jednovalentan, kisik dvovalentan, bor trovalentan i silicij četverovalentan. Međutim, za većinu elemenata takva stehiometrijska valencija nije stalna veličina, nego ovisi o broju elektrona koje je atom elementa angažirao kako bi se povezao s drugim atomima. Tako je na primjer dušik u dušikovu monoksidu (NO) dvovalentan, kao i kisik, a u dušikovu dioksidu (NO2) četverovalentan. Valenciju pišemo kao rimski broj iznad simbola elementa. Valencija brojčano odgovara nabojnom broju iona u ionskoj vezi.

Valencije atoma po skupinama:

Oksidacijski brojevi atoma[uredi VE | uredi]

Vista-xmag.pngPodrobniji članak o temi: Oksidacijski broj

Umjesto pojma valencija, u suvremenoj se kemiji znatno više rabi pojam oksidacijskoga broja (oksidacijskoga stupnja). To je formalna veličina koja opisuje oksidacijsko stanje atoma, a određuje se kao broj elementarnih naboja koji bi ostali na promatranom atomu ako bi se elektronski parovi svih veza u bilo kojoj kemijskoj jedinki pripisali najelektronegativnijem atomu,(elektronegativnost). Oksidacijski broj može biti pozitivan (predznak + se izostavlja), negativan i nula, a piše se iznad simbola atoma rimskim brojem. Pri imenovanju kemijskih spojeva oksidacijski se broj piše odmah iza naziva elementa, u okrugloj zagradi, npr. željezni(II) sulfat za FeSO4. Ako element ima samo jedno oksidacijsko stanje, oksidacijski se broj u njegovim spojevima ne piše; takav je na primjer aluminij, kojemu je oksidacijski broj uvijek III.

Oksidacijski se broj određuje prema dogovorenim pravilima:

  • oksidacijski broj atoma ili molekule elementa u elementarnom stanju uvijek je jednak nuli;
  • oksidacijski broj vodika uvijek je I, osim u metalnim hidridima, u kojima je –I;
  • oksidacijski broj kisika uvijek je –II, osim u peroksidima, u kojima je –I, a samo je u spoju s fluorom I;
  • oksidacijski broj svih jednoatomnih iona (gradivne čestice ionskih spojeva) jednak je naboju iona, na primjer oksidacijski broj kalcija u ionu Ca2+ je II, a klora u kloridnom ionu Cl je –I;
  • zbroj oksidacijskih brojeva svih atoma u neutralnoj molekuli ili formulskoj jedinki mora biti jednak nuli;
  • zbroj oksidacijskih brojeva atoma u višeatomnim ionima mora biti jednak naboju iona;
  • u kovalentnim spojevima oksidacijski broj nekog atoma jednak je zamišljenomu naboju koji ostaje na tom atomu kada se zajednički elektronski parovi dodijele elektronegativnijem atomu;
  • oksidacijski broj fluora (najelektronegativniji element) uvijek je –I;
  • oksidacijski broj alkalijskih elemenata uvijek je I, a zemnoalkalijskih II.

Poznavanje oksidacijskoga broja nužno je pri rješavanju kemijskih jednadžbi koje opisuju redoks reakcije. [1]

Primjeri[uredi VE | uredi]

Kemijski spoj Jednakost VALENCIJA Oksidacijski broj
Klorovodik HCl H=1   Cl=1 H=+1   Cl=−1
Perklorna kiselina * HClO4 H=1   Cl=7   O=2 H=+1   Cl=+7   O=−2
Natrijev hidrid NaH Na=1   H=1 Na=+1   H=−1
Željezov(II) oksid ** FeO Fe=2   O=2 Fe=+2   O=−2
Željezov(III) oksid ** Fe2O3 Fe=3   O=2 Fe=+3   O=−2

(*) Ion perklorata (ClO4) ima valenciju 1.

(**) Željezov oksid se pojavljuje kao kristal, a ne kao tipična molekula.

Ali postoje primjeri gdje se brojčana vrijednost valencije i oksidacijskog broja razlikuju zbog vrste kemijske veze između atoma:

Kemijski spoj Jednakost VALENCIJA Oksidacijski broj
Klor Cl2 Cl=1 Cl=0
Vodikov peroksid H2O2 H=1   O=2 H=+1   O=−1
Etin (acetilen) C2H2 C=4   H=1 C=−1   H=+1
Živin(I) klorid Hg2Cl2 Hg=2   Cl=1 Hg=+1   Cl=−1

Postoje primjeri gdje se brojčana vrijednost valencije i oksidacijskog broja razlikuju zbog polariteta kemijske veze između atoma. Tako na primjer kod diklormetana CH2Cl2, ugljik ima valenciju 4 dok je oksidacijski broj 0.

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. valencija, [1] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.