Kod
metana
(CH
4
),
vodik
je jednovalentan a
ugljik
?etverovalentan.
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
ili formulsku jedinku. Atom koji se uvijek spaja samo s jednim atomom drugog elementa naziva se jednovalentnim, pa se i za element koji sadr?i takve atome ka?e 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
2
O, BCl
3
i SiCl
4
fluor
bio jednovalentan,
kisik
dvovalentan,
bor
trovalentan i
silicij
?etverovalentan. Međutim, za ve?inu elemenata takva
stehiometrijska
valencija nije stalna veli?ina, nego ovisi o broju
elektrona
koje je atom elementa anga?irao kako bi se povezao s drugim atomima. Tako je na primjer
du?ik
u
du?ikovu monoksidu
(NO) dvovalentan, kao i kisik, a u
du?ikovu dioksidu
(NO
2
) ?etverovalentan. Valenciju pi?emo kao
rimski broj
iznad simbola elementa. Valencija broj?ano odgovara nabojnom broju
iona
u
ionskoj vezi
.
Valencije atoma po skupinama:
Oksidacijski brojevi atoma
[
uredi
|
uredi kod
]
Umjesto pojma valencija, u suvremenoj se
kemiji
znatno vi?e rabi pojam oksidacijskoga broja (oksidacijskoga stupnja). To je formalna veli?ina 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 elektronajnegativnijem atomu,(
elektronegativnost
). Oksidacijski broj mo?e biti pozitivan (predznak + se izostavlja), negativan i nula, a pi?e se iznad simbola atoma
rimskim brojem
. Pri imenovanju kemijskih spojeva oksidacijski se broj pi?e odmah iza naziva elementa, u okrugloj zagradi, npr. ?eljezov (II) sulfat za FeSO
4
. Ako element ima samo jedno oksidacijsko stanje, oksidacijski se broj u njegovim spojevima ne pi?e; 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 ?estice ionskih spojeva) jednak je
naboju
iona, na primjer oksidacijski broj
kalcija
u ionu Ca
2+
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 vi?eatomnim ionima mora biti jednak naboju iona;
- u
kovalentnim
spojevima oksidacijski broj nekog atoma jednak je zami?ljenomu naboju koji ostaje na tom atomu kada se zajedni?ki 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 nu?no je pri rje?avanju kemijskih jednad?bi koje opisuju redoks reakcije.
[1]
(*) Ion perklorata (ClO
4
?
) ima valenciju 1.
(**) ?eljezov oksid se pojavljuje kao
kristal
, a ne kao tipi?na
molekula
.
Postoje primjeri gdje se broj?ana vrijednost valencije i oksidacijskog broja razlikuju zbog vrste kemijske veze između atoma:
Kemijski spoj
|
Jednakost
|
VALENCIJA
|
Oksidacijski broj
|
Klor
|
Cl
2
|
Cl=1
|
Cl=0
|
Vodikov peroksid
|
H
2
O
2
|
H=1 O=2
|
H=+1 O=?1
|
Etin
(acetilen)
|
C
2
H
2
|
C=4 H=1
|
C=?1 H=+1
|
?ivin(I) klorid
|
Hg
2
Cl
2
|
Hg=2 Cl=1
|
Hg=+1 Cl=?1
|
Postoje primjeri gdje se broj?ana vrijednost valencije i oksidacijskog broja razlikuju zbog polariteta kemijske veze između atoma. Tako na primjer kod
diklormetana
CH
2
Cl
2
,
ugljik
ima valenciju 4 dok je oksidacijski broj 0.