价态与氧化态
尽管某些原子和基团的价态和氧化态在某些情况下是相似的,但了解这些术语的差异是很重要的。
价
根据IUPAC的定义,价是“可以与原子结合的单价原子的最大数目”,也就是说,价是由一个原子可以形成的键的数目来确定的。原子的价电子数决定了原子的价电子数。价电子是原子中参与化学键形成的电子。当化学键形成时,任何一个原子都可以获得电子、捐赠电子或共享电子。捐赠、获得或分享的能力取决于它们所拥有的价电子的数量。例如,当一个氢分子形成时,一个氢原子给共价键一个电子。因此,两个原子共用两个电子。所以氢原子的价是1。一价原子或基团如氢和羟基的价为1,而二价原子或基团的价为2,等等。
氧化态
根据IUPAC的定义,氧化状态是“物质中原子氧化程度的量度。氧化态是一个整数值,可以是正、负或零。化学反应使原子的氧化状态发生变化。如果氧化态增加,则称原子被氧化,如果氧化态减少,则原子经历了还原。在氧化还原反应中,电子在转移。在纯元素中,氧化态为零。我们可以用很少的规则来确定分子中原子的氧化状态。
•纯元素为零氧化状态。
•对于单原子离子,氧化状态与其电荷相同。
•在多原子离子中,电荷等于所有原子的氧化态之和。因此,如果已知其他原子的氧化态,就可以找到未知原子的氧化态。
•对于中性分子,所有原子氧化态之和为零。
除上述方法外,还可以利用分子的Lewis结构计算氧化态。原子的氧化态是由原子的价电子数(如果原子是中性的)和属于Lewis结构的原子的电子数之差得出的。例如,醋酸中的甲基碳具有-3氧化状态。在刘易斯结构中,碳与三个氢原子结合。由于碳的电负性更强,所以键中的六个电子属于碳。碳使另一个碳与另一个碳结合;因此,它们平均地分裂两个键电子。所以在刘易斯结构中,碳有七个电子。当碳处于中性状态时,它有4个价电子。所以它们之间的差别使得碳的氧化数为-3。
价态和氧化态的区别是什么?•价态是由一个物种能形成的键的数目给出的。•氧化态是一个原子或一个基团所能带的电荷。 |