Valencija (kemija): razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj

Prikaz u jednom stupcu

Inačica od 16. prosinca 2014. u 09:02

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:

jednovalentni - atomi 1. i 17. skupine
dvovalentni - atomi 2. i 16. skupine te cink
trovalentni - atomi 13. i 15. skupine
četverovalentni - atomi 14. skupine
viševalentni - atomi ostalih skupina

Oksidacijski brojevi atoma

Podrobniji 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

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

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

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

[1]

@@ Redak 1: / Redak 1: @@
+[[datoteka:Covalent.svg|desno|mini|300px|Kod [[metan]]a CH<sub>4</sub>, [[vodik]] je jednovalentan a [[ugljik]] četverovalentan.]]
-'''Valencija''' ([[Latinski jezik|lat.]] ''valere'' "vrijediti") sposobnost je [[atom]]a nekog [[kemijski element|elementa]] da na sebe veže odgovarajući broj atoma nekog drugog elementa.
-Valenciju pišemo kao rimski broj iznad simbola elementa.
+'''Valencija''' ([[Latinski jezik|kasnolat]]. ''valentia'': snaga; sposobnost), u [[kemija|kemiji]], je svojstvo [[atom]]a pojedinog [[Kemijski element|kemijskog elementa]] da se spaja s određenim brojem atoma nekoga drugog elementa u [[Kemijski spojevi|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, H<sub>2</sub>O, BCl<sub>3</sub> i SiCl<sub>4</sub> [[fluor]] bio jednovalentan, [[kisik]] dvovalentan, [[Bor (element)|bor]] trovalentan i [[silicij]] četverovalentan. Međutim, za većinu elemenata takva [[Stehiometrija|stehiometrijska]] valencija nije stalna veličina, nego ovisi o broju [[elektron]]a koje je atom elementa angažirao kako bi se povezao s drugim atomima. Tako je na primjer [[dušik]] u [[Dušikov(II) oksid|dušikovu monoksidu]] (NO) dvovalentan, kao i kisik, a u [[Dušikov(IV) oksid|dušikovu dioksidu]] (NO<sub>2</sub>) četverovalentan. Valenciju pišemo kao [[Rimski brojevi|rimski broj]] iznad simbola elementa. Valencija brojčano odgovara nabojnom broju [[ion]]a u [[Ionska veza|ionskoj vezi]].
-Valencija brojčano odgovara nabojnom broju iona.
 Valencije atoma po skupinama:
@@ Redak 10: / Redak 10: @@
 * viševalentni - atomi ostalih skupina
+== Oksidacijski brojevi atoma ==
-{{mrva-kem}}
+{{Glavni|Oksidacijski broj}}
+Umjesto pojma valencija, u suvremenoj se [[kemija|kemiji]] znatno više rabi pojam oksidacijskoga broja (oksidacijskoga stupnja). To je formalna veličina koja opisuje oksidacijsko stanje [[atom]]a, a određuje se kao broj [[Elementarni naboj|elementarnih naboja]] koji bi ostali na promatranom atomu ako bi se [[elektron]]ski 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 [[Rimski brojevi|rimskim brojem]]. Pri imenovanju kemijskih spojeva oksidacijski se broj piše odmah iza naziva elementa, u okrugloj zagradi, npr. željezni(II) sulfat za FeSO<sub>4</sub>. 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 [[atom]]a ili [[molekule]] elementa u elementarnom stanju uvijek je jednak nuli;
+* oksidacijski broj [[vodik]]a uvijek je I, osim u metalnim [[Hidridi|hidridima]], u kojima je –I;
+* oksidacijski broj [[kisik]]a uvijek je –II, osim u [[peroksidi]]ma, u kojima je –I, a samo je u spoju s [[fluor]]om I;
+* oksidacijski broj svih jednoatomnih [[ion]]a (gradivne čestice ionskih spojeva) jednak je [[Električni naboj|naboju]] iona, na primjer oksidacijski broj [[kalcij]]a u ionu Ca<sup>2+</sup> je II, a [[klor]]a u kloridnom ionu Cl<sup>–</sup> 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 [[Kovalentna veza|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 [[fluor]]a (najelektronegativniji element) uvijek je –I;
+* oksidacijski broj [[Alkalijski metali|alkalijskih elemenata]] uvijek je I, a [[Zemnoalkalijski metali|zemnoalkalijskih]] II.
+Poznavanje oksidacijskoga broja nužno je pri rješavanju kemijskih jednadžbi koje opisuju redoks reakcije. <ref> '''valencija''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=63708] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2014.</ref>
+== Primjeri ==
+{| class="wikitable"
+|-
+! Kemijski spoj !! Jednakost !! '''VALENCIJA''' !! Oksidacijski broj
+|-
+| [[Klorovodik]] || HCl || H=1 &nbsp; Cl=1 || H=+1 &nbsp; Cl=−1
+|-
+| [[Perklorna kiselina]] *|| HClO<sub>4</sub> || H=1 &nbsp; Cl=7 &nbsp; O=2 || H=+1 &nbsp; Cl=+7 &nbsp; O=−2
+|-
+| [[Natrijev hidrid]] || NaH || Na=1 &nbsp; H=1 || Na=+1 &nbsp; H=−1
+|-
+| [[Željezov(II, III) oksid|Željezov(II) oksid]] ** || FeO || Fe=2 &nbsp; O=2 || Fe=+2 &nbsp; O=−2
+|-
+| [[Željezov(III) oksid]] ** || Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> || Fe=3 &nbsp; O=2 || Fe=+3 &nbsp; O=−2
+|}
+(*) Ion perklorata (ClO<sub>4</sub><sup>−</sup>) 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:
+{| class="wikitable"
+|-
+! Kemijski spoj !! Jednakost !! '''VALENCIJA''' !! Oksidacijski broj
+|-
+| [[Klor]] || Cl<sub>2</sub>|| Cl=1 || Cl=0
+|-
+| [[Vodikov peroksid]]|| H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> || H=1 &nbsp; O=2 || H=+1 &nbsp; O=−1
+|-
+| [[Etin]] (acetilen) || C<sub>2</sub>H<sub>2</sub> || C=4 &nbsp; H=1 || C=−1 &nbsp; H=+1
+|-
+| [[Živin(I) klorid]]|| Hg<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub> || Hg=2 &nbsp; Cl=1 || Hg=+1 &nbsp; Cl=−1
+|}
+Postoje primjeri gdje se brojčana vrijednost valencije i oksidacijskog broja razlikuju zbog polariteta kemijske veze između atoma. Tako na primjer kod [[diklormetan]]a CH<sub>2</sub>Cl<sub>2</sub>, [[ugljik]] ima valenciju 4 dok je oksidacijski broj 0.
+==Izvori==
+{{izvori}}
 [[Kategorija:Kemijska svojstva]]