Diferença entre Valência e Número de Oxidação

o diferença chave entre valência e número de oxidação é que valência é o número máximo de elétrons que um átomo pode perder, ganhar ou compartilhar para se tornar estável, enquanto número de oxidação é o número de elétrons que um átomo pode perder ou ganhar para formar uma ligação com outro átomo.

Os termos número de oxidação e valência estão relacionados aos elétrons de valência de um átomo. Elétrons de valência são os elétrons que ocupam os orbitais mais externos de um átomo. Esses elétrons têm uma atração fraca em direção ao núcleo atômico; assim, os átomos podem remover ou compartilhar facilmente esses elétrons com outros átomos. Essa perda, ganho ou compartilhamento de elétrons faz com que um átomo em particular tenha um número de oxidação e valência e, eventualmente, forma uma ligação química entre os dois átomos.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é Valência 
3. O que é o número de oxidação
4. Comparação Lado a Lado - Valência vs Número de Oxidação em Forma Tabular
5. Resumo

O que é Valência?

Valência é o número máximo de elétrons que um átomo perde, ganha ou compartilha para se tornar estável. Para metais e não metais, a regra do octeto descreve a forma mais estável de um átomo. Aqui, se o número da camada mais externa de um átomo for preenchido completamente (precisa de oito elétrons para essa conclusão), essa configuração de elétrons é estável. Em outras palavras, se os sub-orbitais s e p estiverem completamente preenchidos com ns²np⁶ configuração, o átomo é estável.

Naturalmente, átomos de gás nobre têm essa configuração eletrônica. Portanto, outros elementos precisam perder, ganhar ou compartilhar elétrons para obedecer à regra do octeto. O número máximo de elétrons que um átomo precisa perder, ganhar ou compartilhar dessa estabilização é a valência desse átomo.

Por exemplo, vamos considerar o silício. A configuração eletrônica do silício é 1s²2s²2p⁶3s²3p². A camada mais externa é n = 3 e possui 4 elétrons. Portanto, ele deve obter mais quatro elétrons para completar o octeto. Geralmente, o silício pode compartilhar 4 elétrons com outros elementos para completar o octeto. Assim, a valência do silício é 4.

Para diferentes elementos químicos, a valência é diferente. Isso ocorre porque os elétrons são preenchidos pelos orbitais de acordo com os níveis de energia desses orbitais. No entanto, a maioria dos metais de transição tem a mesma valência; geralmente é 2. Mas alguns elementos podem ter valências diferentes porque o átomo pode se estabilizar em diferentes configurações de elétrons removendo elétrons.

Por exemplo, em Ferro (Fe), a configuração eletrônica é [Ar] 3d⁶4s². Portanto, a valência do ferro é 2 (2 elétrons em 4s²) Mas, às vezes, a valência do ferro se torna 3. É porque o 3d⁵ configuração eletrônica é mais estável que 3d⁶. Assim, remover mais um elétron junto com elétrons 4s estabilizará o ferro mais.

O que é o número de oxidação?

O número de oxidação é o número de elétrons que um átomo pode perder ou ganhar para formar uma ligação com outro átomo. Às vezes, usamos os termos estado de oxidação e número de oxidação de forma intercambiável, mas eles apresentam pequenas diferenças.

Figura 01: Alguns elementos químicos podem mostrar diferentes números de oxidação

Na maioria das vezes, o termo número de oxidação é aplicado a complexos de coordenação. Nos complexos de coordenação, o número de oxidação é a carga do átomo central de um composto de coordenação se todas as ligações ao redor desse átomo forem ligações iônicas. Os complexos de coordenação são quase sempre compostos por átomos de metal de transição no centro do complexo. Este átomo de metal possui grupos químicos em seu entorno, que denominamos ligantes. Esses ligantes têm pares de elétrons solitários que podem ser compartilhados com átomos de metal para formar ligações de coordenação.

Após a formação da ligação de coordenação, é semelhante a uma ligação covalente. Isso ocorre porque os dois átomos nas ligações de coordenação compartilham um par de elétrons, exatamente como uma ligação covalente. No entanto, temos que calcular o número de oxidação do átomo de metal central considerando as ligações de coordenação como ligações iônicas.

Qual é a diferença entre o número de valência e oxidação?

Os termos número de oxidação e valência estão relacionados aos elétrons de valência de um átomo. A principal diferença entre o número de valência e a oxidação é que a valência é o número máximo de elétrons que um átomo pode perder, ganhar ou compartilhar para se tornar estável, enquanto o número de oxidação é o número de elétrons que um átomo pode perder ou ganhar para formar uma ligação com outro átomo. Além disso, o termo valência é aplicado a qualquer elemento químico, mas o termo número de oxidação é aplicado principalmente a complexos de coordenação.

O infográfico abaixo resume a diferença entre o número de valência e oxidação.

Resumo - Valência vs Número de Oxidação

Tanto o número de oxidação quanto a valência são termos relacionados aos elétrons de valência de um átomo. A principal diferença entre valência e número de oxidação é que valência é o número máximo de elétrons que um átomo pode perder, ganhar ou compartilhar para se tornar estável, enquanto número de oxidação é o número de elétrons que um átomo pode perder ou ganhar para formar uma ligação com outro átomo..

Referência:

1. "Número de oxidação". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Números de oxidação do período 2” Por Albris - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia