ظرفیت در مقابل حالت اکسیداسیون
اگرچه ظرفیت و حالت اکسیداسیون برخی اتم‌ها و گروه‌ها در برخی موارد مشابه است، مهم است که تفاوت‌های این اصطلاحات را بدانیم.
Valency
طبق تعریف IUPAC ظرفیت ""حداکثر تعداد اتم های تک ظرفیتی است که ممکن است با اتم ترکیب شود." این بدان معنی است که ظرفیت با تعداد پیوندهایی که می تواند توسط یک اتم تشکیل شود، داده می شود. تعداد الکترون های ظرفیتی که یک اتم دارد، ظرفیت آن اتم را تعیین می کند. الکترون های ظرفیت الکترون های موجود در اتم هستند که در تشکیل پیوند شیمیایی شرکت می کنند.هنگامی که پیوندهای شیمیایی در حال تشکیل هستند، هر اتم می تواند الکترون به دست آورد، الکترون اهدا کند یا الکترون به اشتراک بگذارد. توانایی اهدا، به دست آوردن یا به اشتراک گذاری به تعداد الکترون های ظرفیتی آنها بستگی دارد. به عنوان مثال، هنگامی که یک مولکول H2 در حال تشکیل یک اتم هیدروژن است، یک الکترون به پیوند کووالانسی می دهد. بنابراین، دو اتم دو الکترون مشترک دارند. پس ظرفیت اتم هیدروژن یک است. اتم ها یا گروه های تک ظرفیتی مانند هیدروژن و هیدروکسیل ظرفیت یک دارند در حالی که اتم ها یا گروه های دو ظرفیتی ظرفیت دو ظرفیت دارند و غیره.
وضعیت اکسیداسیون
طبق تعریف IUPAC، حالت اکسیداسیون معیار درجه اکسیداسیون یک اتم در یک ماده است. به عنوان باری که یک اتم ممکن است تصور شود تعریف می شود. حالت اکسیداسیون یک مقدار صحیح است و می تواند مثبت، منفی یا صفر باشد. حالت اکسیداسیون یک اتم در اثر واکنش شیمیایی تغییر می کند. اگر حالت اکسیداسیون در حال افزایش باشد، اتم اکسید شده و اگر کاهش یابد، اتم دچار احیا شده است.در واکنش اکسیداسیون و کاهش، الکترون ها در حال انتقال هستند. در عناصر خالص، حالت اکسیداسیون صفر است. قوانین کمی وجود دارد که می توانیم برای تعیین وضعیت اکسیداسیون یک اتم در یک مولکول استفاده کنیم.
• عناصر خالص حالت اکسیداسیون صفر دارند.
• برای یونهای تک اتمی، حالت اکسیداسیون با بار آنها یکسان است.
• در یک یون چند اتمی، بار برابر با مجموع حالت های اکسیداسیون در همه اتم ها است. بنابراین وضعیت اکسیداسیون یک اتم ناشناخته را می توان در صورتی یافت که حالت اکسیداسیون سایر اتم ها مشخص باشد.
• برای یک مولکول خنثی، مجموع تمام حالت های اکسیداسیون اتم ها صفر است.
به غیر از روش فوق، حالت اکسیداسیون را می توان با استفاده از ساختار لوئیس یک مولکول نیز محاسبه کرد. حالت اکسیداسیون یک اتم با تفاوت بین تعداد الکترون ظرفیت یک اتم در صورتی که اتم خنثی باشد و تعداد الکترون‌ها متعلق به اتم در ساختار لوئیس باشد به دست می‌آید. به عنوان مثال، متیل کربن موجود در اسید استیک دارای حالت اکسیداسیون -3 است.در ساختار لوئیس، کربن به سه اتم هیدروژن پیوند خورده است. از آنجایی که کربن الکترونگاتیوتر است، شش الکترون موجود در پیوندها متعلق به کربن هستند. کربن پیوند دیگر را با کربن دیگر ایجاد می کند. بنابراین، آنها دو الکترون پیوند را به طور مساوی تقسیم می کنند. بنابراین همه در ساختار لوئیس کربن دارای هفت الکترون است. هنگامی که کربن در حالت خنثی است، دارای 4 الکترون ظرفیت است. بنابراین تفاوت بین آنها باعث می شود که عدد اکسیداسیون کربن -3 باشد.
تفاوت بین ظرفیت و حالت اکسیداسیون چیست؟
• ظرفیت با تعداد پیوندهایی که یک گونه می تواند تشکیل دهد، داده می شود.
• حالت اکسیداسیون باری است که یک اتم یا گروه می تواند داشته باشد.
