Ilmuwan manakah yang memperkenalkan konsep valensi? Apa itu valensi? Unsur dengan valensi konstan

Ada beberapa definisi tentang konsep “valensi”. Paling sering, istilah ini mengacu pada kemampuan atom suatu unsur untuk mengikat sejumlah atom unsur lain. Seringkali mereka yang baru mulai belajar kimia mempunyai pertanyaan: Bagaimana cara menentukan valensi suatu unsur? Ini mudah dilakukan jika Anda mengetahui beberapa aturan.

Valensi konstan dan variabel

Mari kita perhatikan senyawa HF, H2S dan CaH2. Dalam masing-masing contoh ini, satu atom hidrogen hanya mengikat satu atom dari unsur kimia lain, yang berarti valensinya sama dengan satu. Nilai valensi ditulis di atas lambang unsur kimia dalam angka romawi.

Pada contoh yang diberikan, atom fluor hanya terikat pada satu atom H monovalen, yang berarti valensinya juga 1. Atom belerang dalam H2S sudah mengikat dua atom H pada dirinya sendiri, sehingga bersifat divalen dalam senyawa ini. Kalsium dalam hidrida CaH2 juga terikat pada dua atom hidrogen, yang berarti valensinya adalah dua.

Oksigen di sebagian besar senyawanya bersifat divalen, yaitu membentuk dua ikatan kimia dengan atom lain.

Dalam kasus pertama, atom belerang mengikat dua atom oksigen ke dirinya sendiri, yaitu membentuk total 4 ikatan kimia (satu oksigen membentuk dua ikatan, yang berarti belerang - dua kali 2), yaitu valensinya adalah 4.

Pada senyawa SO3, belerang sudah mengikat tiga atom O, sehingga valensinya 6 (tiga kali membentuk dua ikatan dengan masing-masing atom oksigen). Atom kalsium hanya mengikat satu atom oksigen sehingga membentuk dua ikatan dengannya, yang berarti valensinya sama dengan O, yaitu sama dengan 2.

Perhatikan bahwa atom H bersifat monovalen dalam senyawa apa pun. Valensi oksigen selalu (kecuali ion hidronium H3O(+)) sama dengan 2. Kalsium membentuk dua ikatan kimia dengan hidrogen dan oksigen. Ini adalah unsur-unsur dengan valensi konstan. Selain yang telah disebutkan, berikut ini memiliki valensi konstan:

• Li, Na, K, F - monovalen;
• Be, Mg, Ca, Zn, Cd - memiliki valensi II;
• B, Al dan Ga adalah trivalen.

Atom belerang, berbeda dengan kasus yang dibahas, dalam kombinasi dengan hidrogen memiliki valensi II, dan dengan oksigen dapat berbentuk tetra- atau heksavalen. Atom-atom unsur tersebut dikatakan mempunyai valensi variabel. Selain itu, nilai maksimumnya dalam banyak kasus bertepatan dengan nomor golongan tempat unsur tersebut berada dalam Tabel Periodik (aturan 1).

Ada banyak pengecualian terhadap aturan ini. Jadi, unsur 1 dari tembaga golongan menunjukkan valensi I dan II. Besi, kobalt, nikel, nitrogen, fluor, sebaliknya, memiliki valensi maksimum lebih kecil dari nomor golongannya. Jadi, untuk Fe, Co, Ni adalah II dan III, untuk N - IV, dan untuk fluor - I.

Nilai valensi minimum selalu sesuai dengan selisih antara angka 8 dan nomor golongan (aturan 2).

Dimungkinkan untuk secara jelas menentukan valensi unsur-unsur yang variabelnya hanya dengan rumus zat tertentu.

Penentuan valensi dalam senyawa biner

Mari kita perhatikan cara menentukan valensi suatu unsur dalam senyawa biner (dua unsur). Ada dua pilihan di sini: dalam suatu senyawa, valensi atom suatu unsur diketahui secara pasti, atau kedua partikel memiliki valensi variabel.

Kasus satu:

Kasus kedua:

Penentuan valensi menggunakan rumus partikel tiga unsur.

Tidak semua zat kimia terdiri dari molekul diatomik. Bagaimana cara menentukan valensi suatu unsur dalam partikel tiga unsur? Mari kita perhatikan pertanyaan ini dengan menggunakan contoh rumus dua senyawa K2Cr2O7.

Jika, selain kalium, rumusnya mengandung besi, atau unsur lain dengan valensi variabel, kita perlu mengetahui berapa valensi residu asamnya. Misalnya, Anda perlu menghitung valensi atom semua unsur yang dikombinasikan dengan rumus FeSO4.

Perlu dicatat bahwa istilah “valensi” lebih sering digunakan dalam kimia organik. Saat menyusun rumus senyawa anorganik, konsep “bilangan oksidasi” sering digunakan.

Dalam pelajaran kimia, Anda sudah mengenal konsep valensi unsur kimia. Kami telah mengumpulkan semua informasi berguna tentang masalah ini di satu tempat. Gunakan saat Anda mempersiapkan Ujian Negara dan Ujian Negara Bersatu.

Valensi dan analisis kimia

Valensi– kemampuan atom suatu unsur kimia untuk masuk ke dalam senyawa kimia dengan atom unsur lainnya. Dengan kata lain, ini adalah kemampuan suatu atom untuk membentuk sejumlah ikatan kimia dengan atom lain.

Dari bahasa Latin kata “valensi” diterjemahkan sebagai “kekuatan, kemampuan.” Nama yang sangat tepat, bukan?

Konsep “valensi” adalah salah satu konsep dasar dalam kimia. Ia diperkenalkan bahkan sebelum para ilmuwan mengetahui struktur atom (pada tahun 1853). Oleh karena itu, ketika kita mempelajari struktur atom, ia mengalami beberapa perubahan.

Jadi, dari sudut pandang teori elektronik, valensi berhubungan langsung dengan jumlah elektron terluar suatu atom suatu unsur. Artinya “valensi” mengacu pada jumlah pasangan elektron yang dimiliki suatu atom dengan atom lain.

Mengetahui hal ini, para ilmuwan mampu menggambarkan sifat ikatan kimia. Hal ini terletak pada kenyataan bahwa sepasang atom suatu zat berbagi sepasang elektron valensi.

Anda mungkin bertanya, bagaimana ahli kimia abad ke-19 mampu mendeskripsikan valensi meskipun mereka percaya bahwa tidak ada partikel yang lebih kecil dari atom? Ini tidak berarti bahwa hal itu sesederhana itu - mereka mengandalkan analisis kimia.

Melalui analisis kimia, para ilmuwan di masa lalu menentukan komposisi suatu senyawa kimia: berapa banyak atom dari berbagai unsur yang terkandung dalam molekul zat yang bersangkutan. Untuk melakukan ini, perlu ditentukan berapa massa pasti setiap unsur dalam sampel zat murni (tanpa pengotor).

Benar, metode ini bukannya tanpa kekurangan. Karena valensi suatu unsur dapat ditentukan dengan cara ini hanya dalam kombinasi sederhananya dengan hidrogen yang selalu monovalen (hidrida) atau selalu oksigen divalen (oksida). Misalnya, valensi nitrogen dalam NH 3 adalah III, karena satu atom hidrogen terikat pada tiga atom nitrogen. Dan valensi karbon dalam metana (CH 4), menurut prinsip yang sama, adalah IV.

Metode penentuan valensi ini hanya cocok untuk zat sederhana. Namun dalam asam, dengan cara ini kita hanya dapat menentukan valensi senyawa seperti residu asam, tetapi tidak semua unsur (kecuali valensi hidrogen yang diketahui) secara individual.

Seperti yang telah Anda ketahui, valensi ditunjukkan dengan angka Romawi.

Valensi dan asam

Karena valensi hidrogen tetap tidak berubah dan Anda sudah mengetahuinya, Anda dapat dengan mudah menentukan valensi residu asam. Jadi, misalnya pada H 2 SO 3 valensi SO 3 adalah I, pada HСlO 3 valensi СlO 3 adalah I.

Demikian pula, jika valensi residu asam diketahui, mudah untuk menuliskan rumus asam yang benar: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valensi dan rumus

Konsep valensi hanya masuk akal untuk zat yang bersifat molekuler dan sangat tidak cocok untuk menggambarkan ikatan kimia dalam senyawa yang bersifat cluster, ionik, kristal, dll.

Indeks dalam rumus molekul suatu zat mencerminkan jumlah atom unsur penyusunnya. Mengetahui valensi unsur membantu menempatkan indeks dengan benar. Dengan cara yang sama, dengan melihat rumus molekul dan indeks, Anda dapat mengetahui valensi unsur-unsur penyusunnya.

Anda mengerjakan tugas seperti ini dalam pelajaran kimia di sekolah. Misalnya, dengan memiliki rumus kimia suatu zat yang diketahui valensi salah satu unsurnya, Anda dapat dengan mudah menentukan valensi unsur lainnya.

Untuk melakukan ini, Anda hanya perlu mengingat bahwa dalam suatu zat yang bersifat molekuler, jumlah valensi kedua unsur adalah sama. Oleh karena itu, gunakan kelipatan persekutuan terkecil (sesuai dengan jumlah valensi bebas yang diperlukan untuk suatu senyawa) untuk menentukan valensi suatu unsur yang tidak Anda ketahui.

Agar lebih jelas, mari kita ambil rumus oksida besi Fe 2 O 3. Di sini, dua atom besi dengan valensi III dan 3 atom oksigen dengan valensi II ikut serta dalam pembentukan ikatan kimia. Kelipatan persekutuan terkecilnya adalah 6.

• Contoh: Anda mempunyai rumus Mn 2 O 7. Anda tahu valensi oksigen, mudah untuk menghitung kelipatan persekutuan terkecil adalah 14, maka valensi Mn adalah VII.

Dengan cara serupa, Anda dapat melakukan yang sebaliknya: tuliskan rumus kimia suatu zat yang benar, dengan mengetahui valensi unsur-unsurnya.

• Contoh: untuk menulis rumus fosfor oksida dengan benar, kita memperhitungkan valensi oksigen (II) dan fosfor (V). Artinya kelipatan persekutuan terkecil P dan O adalah 10. Oleh karena itu, rumusnya berbentuk sebagai berikut: P 2 O 5.

Mengetahui dengan baik sifat-sifat unsur yang ditunjukkannya dalam berbagai senyawa, valensinya dapat ditentukan bahkan dari kemunculan senyawa tersebut.

Misalnya: oksida tembaga berwarna merah (Cu 2 O) dan hitam (CuO). Tembaga hidroksida berwarna kuning (CuOH) dan biru (Cu(OH) 2).

Untuk membuat ikatan kovalen dalam suatu zat lebih visual dan mudah dipahami oleh Anda, tuliskan rumus strukturnya. Garis antar unsur melambangkan ikatan (valensi) yang timbul antar atomnya:

Karakteristik valensi

Saat ini, penentuan valensi suatu unsur didasarkan pada pengetahuan tentang struktur kulit elektron terluar atomnya.

Valensi dapat berupa:

• konstan (logam dari subkelompok utama);
• variabel (non-logam dan logam golongan sekunder):
• valensi yang lebih tinggi;
• valensi terendah.

Berikut ini tetap konstan dalam berbagai senyawa kimia:

• valensi hidrogen, natrium, kalium, fluor (I);
• valensi oksigen, magnesium, kalsium, seng (II);
• valensi aluminium (III).

Namun valensi besi dan tembaga, brom dan klor, serta banyak unsur lainnya berubah ketika berbagai senyawa kimia terbentuk.

Teori valensi dan elektron

Dalam kerangka teori elektronik, valensi suatu atom ditentukan berdasarkan jumlah elektron tidak berpasangan yang ikut serta dalam pembentukan pasangan elektron dengan elektron atom lain.

Hanya elektron yang terletak di kulit terluar atom yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia. Oleh karena itu, valensi maksimum suatu unsur kimia adalah jumlah elektron pada kulit elektron terluar atomnya.

Konsep valensi erat kaitannya dengan Hukum Periodik yang ditemukan oleh D. I. Mendeleev. Jika Anda memperhatikan tabel periodik dengan cermat, Anda dapat dengan mudah melihat: posisi suatu unsur dalam sistem periodik dan valensinya saling terkait erat. Valensi tertinggi unsur-unsur yang termasuk dalam golongan yang sama sesuai dengan nomor urut golongan dalam tabel periodik.

Anda akan mengetahui valensi terendah dengan mengurangkan nomor golongan suatu unsur yang Anda minati dari jumlah golongan dalam tabel periodik (ada delapan).

Misalnya, valensi banyak logam bertepatan dengan jumlah golongan dalam tabel periodik unsur-unsurnya.

Tabel valensi unsur kimia

Nomor seri kimia. unsur (nomor atom)	Nama	Simbol kimia	Valensi
1	Hidrogen Helium Litium Berilium Karbon Nitrogen / Nitrogen Oksigen Fluor Neon / Neon Natrium/Natrium Magnesium/Magnesium Aluminium Silikon Fosfor / Fosfor Belerang/Belerang Klorin Argon / Argon Kalium / Kalium Kalsium Skandium / Skandium titanium Vanadium Krom / Kromium Mangan / Mangan Besi Kobalt Nikel Tembaga Seng galium Germanium Arsenik/Arsenik Selenium Brom Kripton / Kripton Rubidium / Rubidium Strontium / Strontium Itrium / Itrium Zirkonium / Zirkonium Niobium / Niobium Molibdenum teknesium / teknesium Rutenium / Rutenium Rhodium Paladium Perak Kadmium India Timah/Timah Antimon / Antimon Telurium / Telurium Yodium / Yodium Xenon / Xenon sesium Barium / Barium Lantanum / Lantanum Cerium Praseodymium / Praseodymium Neodimium / Neodimium Prometium / Prometium Samarium / Samarium Europium Gadolinium / Gadolinium Terbium / Terbium Disprosium / Disprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium / Ytterbium Lutetium / Lutetium Hafnium / Hafnium Tantalum / Tantalum Tungsten/Tungsten Renium / Renium Osmium / Osmium Iridium/Iridium Platinum Emas Air raksa Talium / Talium Memimpin/Memimpin Bismut Polonium Astatin Radon / Radon Fransium Radium Aktinium Torium Proaktinium / Protaktinium Uranium / Uranium	H	SAYA (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) I, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) Tidak ada data Tidak ada data (II), III, IV, (V), VI

Valensi-valensi yang jarang ditunjukkan oleh unsur-unsur yang memilikinya diberikan dalam tanda kurung.

Valensi dan keadaan oksidasi

Jadi, berbicara tentang bilangan oksidasi, yang dimaksud dengan atom dalam suatu zat yang bersifat ionik (yang penting) mempunyai muatan konvensional tertentu. Dan jika valensi bersifat netral, maka bilangan oksidasinya bisa negatif, positif, atau sama dengan nol.

Menariknya, untuk atom dari unsur yang sama, bergantung pada unsur yang membentuk senyawa kimianya, valensi dan bilangan oksidasinya bisa sama (H 2 O, CH 4, dll.) atau berbeda (H 2 O 2, HNO 3 ).

Kesimpulan

Dengan memperdalam pengetahuan Anda tentang struktur atom, Anda akan mempelajari lebih dalam dan detail tentang valensi. Penjelasan tentang unsur-unsur kimia ini tidaklah menyeluruh. Namun hal ini mempunyai arti praktis yang besar. Seperti yang telah Anda lihat sendiri lebih dari sekali, memecahkan masalah dan melakukan eksperimen kimia dalam pelajaran Anda.

Artikel ini dirancang untuk membantu Anda mengatur pengetahuan Anda tentang valensi. Dan juga mengingatkan Anda bagaimana hal itu dapat ditentukan dan di mana valensi digunakan.

Kami berharap materi ini bermanfaat bagi Anda dalam mempersiapkan pekerjaan rumah Anda dan mempersiapkan diri untuk ujian dan ujian.

blog.site, apabila menyalin materi seluruhnya atau sebagian, diperlukan link ke sumber aslinya.

Rumus kimia mencerminkan komposisi (struktur) suatu senyawa kimia atau zat sederhana. Misalnya, H 2 O - dua atom hidrogen bergabung dengan atom oksigen. Rumus kimia juga mengandung beberapa informasi tentang struktur zat: misalnya Fe(OH) 3, Al 2 (SO 4) 3 - rumus ini menunjukkan beberapa gugus stabil (OH, SO 4) yang merupakan bagian dari zat -nya molekul, formula atau unit struktural (FU atau SE).

Formula molekul menunjukkan jumlah atom setiap unsur dalam suatu molekul. Rumus molekul hanya menjelaskan zat dengan struktur molekul (gas, cairan, dan beberapa padatan). Komposisi suatu zat yang berstruktur atom atau ionik hanya dapat dijelaskan dengan simbol satuan rumus.

Satuan rumus menunjukkan hubungan paling sederhana antara jumlah atom berbagai unsur dalam suatu zat. Misalnya satuan rumus benzena adalah CH, rumus molekulnya adalah C 6 H 6.

Rumus struktural (grafik). menunjukkan urutan ikatan atom dalam suatu molekul (serta PU dan CE) dan jumlah ikatan antar atom.

Pertimbangan formula tersebut memunculkan gagasan tentang valensi(valentia - kekuatan) - sebagai kemampuan atom suatu unsur tertentu untuk mengikat sejumlah atom lain ke dirinya sendiri. Tiga jenis valensi dapat dibedakan: stoikiometri (termasuk bilangan oksidasi), struktural dan elektronik.

Valensi stoikiometri. Pendekatan kuantitatif untuk menentukan valensi menjadi mungkin setelah konsep “ekuivalen” ditetapkan dan definisinya menurut hukum ekuivalen. Berdasarkan konsep-konsep ini, kita dapat memperkenalkan gagasan tentang valensi stoikiometri adalah jumlah ekuivalen yang dapat dilekatkan oleh atom tertentu pada dirinya sendiri, atau jumlah ekuivalen dalam suatu atom. Setara ditentukan oleh jumlah atom hidrogen, maka V sebenarnya berarti jumlah atom hidrogen (atau partikel yang setara dengannya) yang berinteraksi dengan atom tertentu.

V stx = Z B atau V stx = . (1.1)

Misalnya pada SO 3 ( S= +6), Z B (S) sama dengan 6 V stx (S) = 6.

Setara hidrogen adalah 1, jadi untuk unsur-unsur senyawa di bawah ini, Z B (Cl) = 1, Z B (O) = 2, Z B (N) = 3, dan Z B (C) = 4. Nilai numerik dari valensi stoikiometri biasanya dilambangkan dengan angka romawi:

I I I II III I IV I

HCl, H 2 O, NH 3, CH 4.

Dalam hal suatu unsur tidak dapat bergabung dengan hidrogen, maka valensi unsur yang dicari ditentukan dari unsur yang valensinya diketahui. Paling sering ditemukan dengan bantuan oksigen, karena valensinya dalam senyawa biasanya sama dengan dua. Misalnya, dalam koneksi:

II II III II IV II

CaO Al 2 O 3 CO 2.

Ketika menentukan valensi stoikiometri suatu unsur menggunakan rumus senyawa biner, harus diingat bahwa total valensi semua atom suatu unsur harus sama dengan total valensi semua atom unsur lain.

Mengetahui valensi suatu unsur, Anda dapat membuat rumus kimia suatu zat. Saat menyusun rumus kimia, Anda dapat mengikuti prosedur berikut:

1. Tuliskan di sebelah lambang kimia unsur-unsur penyusun senyawa: KO AlCl AlO ;

2. Valensinya ditunjukkan di atas simbol unsur kimia:

I II III I III II

3. Dengan menggunakan aturan di atas, tentukan kelipatan persekutuan terkecil dari bilangan-bilangan yang menyatakan valensi stoikiometri kedua unsur (masing-masing 2, 3 dan 6).

Dengan membagi kelipatan persekutuan terkecil dengan valensi unsur yang bersesuaian, diperoleh indeks:

I II III I III II

K 2 O AlCl 3 Al 2 O 3 .

Contoh 1. Buatlah rumus untuk klorin oksida, dengan mengetahui bahwa klorin di dalamnya bersifat heptavalen dan oksigen bersifat divalen.

Larutan. Kami menemukan kelipatan terkecil dari angka 2 dan 7 - sama dengan 14. Membagi kelipatan persekutuan terkecil dengan valensi stoikiometri unsur yang bersangkutan, kami menemukan indeks: untuk atom klor 14/7 = 2, untuk atom oksigen 14 /2 = 7.

Rumus oksidanya adalah -Cl 2 O 7.

Keadaan oksidasi juga mencirikan komposisi suatu zat dan sama dengan valensi stoikiometri dengan tanda plus (untuk logam atau unsur yang lebih elektropositif dalam molekul) atau minus.

 = ±V stx. (1.2)

w didefinisikan melalui V stx, oleh karena itu melalui ekuivalen, dan ini berarti w(H) = ±1; selanjutnya, w semua unsur lain dalam berbagai senyawa dapat ditemukan secara eksperimental. Secara khusus, penting bahwa sejumlah unsur selalu atau hampir selalu memiliki bilangan oksidasi yang konstan.

Penting untuk mengingat aturan berikut untuk menentukan bilangan oksidasi.

1. w(H) = ±1 (.w = +1 dalam H 2 O, HCl; .w = –1 dalam NaH, CaH 2);

2. F(fluor) dalam semua senyawa memiliki w = –1, sisa halogen dengan logam, hidrogen, dan unsur lain yang lebih elektropositif juga memiliki w = –1.

3. Oksigen dalam senyawa biasa mempunyai. w = –2 (pengecualian adalah hidrogen peroksida dan turunannya – H 2 O 2 atau BaO 2, yang oksigennya memiliki bilangan oksidasi –1, serta oksigen fluorida OF 2, yang bilangan oksidasi oksigennya +2 ).

4. Logam alkali (Li – Fr) dan alkali tanah (Ca – Ra) selalu mempunyai bilangan oksidasi yang sama dengan nomor golongannya, yaitu masing-masing +1 dan +2;

5. Al, Ga, In, Sc, Y, La dan lantanida (kecuali Ce) – w = +3.

6. Bilangan oksidasi tertinggi suatu unsur sama dengan nomor golongan sistem periodik, dan bilangan oksidasi terendah = (nomor golongan - 8). Misalnya w(S) = +6 tertinggi pada SO 3, w = -2 terendah pada H 2 S.

7. Bilangan oksidasi zat sederhana diasumsikan nol.

8. Bilangan oksidasi ion sama dengan muatannya.

9. Bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu senyawa saling menghilangkan sehingga jumlah semua atom dalam molekul atau satuan rumus netral adalah nol, dan untuk ion adalah muatannya. Ini dapat digunakan untuk menentukan bilangan oksidasi yang tidak diketahui dari bilangan oksidasi yang diketahui dan membuat rumus senyawa multielemen.

Contoh 2. Tentukan bilangan oksidasi kromium dalam garam K 2 CrO 4 dan ion Cr 2 O 7 2 - .

Larutan. Kita menerima w(K) = +1; w(O) =-2. Untuk unit struktural K 2 CrO 4 kita memiliki:

2 . (+1) + X + 4 . (-2) = 0, maka X =w(Cr) = +6.

Untuk ion Cr 2 O 7 2 - kita mempunyai: 2 . X+7 . (-2) =-2, X =w(Cr) = +6.

Artinya, bilangan oksidasi kromium pada kedua kasus adalah sama.

Contoh 3. Tentukan bilangan oksidasi fosfor pada senyawa P 2 O 3 dan PH 3.

Larutan. Pada senyawa P 2 O 3 w(O) = -2. Berdasarkan fakta bahwa jumlah aljabar bilangan oksidasi suatu molekul harus sama dengan nol, kita mencari bilangan oksidasi fosfor: 2. X + 3. (-2) = 0, maka X =w(P) = +3.

Pada senyawa PH 3 w(H) = +1, maka X + 3.(+1) = 0. X =w(P) =-3.

Contoh 4. Tuliskan rumus oksida yang dapat diperoleh dengan dekomposisi termal hidroksida di bawah ini:

H 2 SiO 3 ; Fe(OH)3 ; H 3 AsO 4 ; H2WO4; Cu(OH)2.

Larutan. H 2 SiO 3 - mari kita tentukan bilangan oksidasi silikon: w(H) = +1, w(O) =-2, maka: 2. (+1) + X + 3 . (-2) = 0.w(Si) = X = +4. Kami membuat rumus oksida-SiO 2.

Fe(OH) 3 - muatan gugus hidrokso adalah -1, oleh karena itu w(Fe) = +3 dan rumus oksida yang bersangkutan adalah Fe 2 O 3.

H 3 AsO 4 - bilangan oksidasi arsenik dalam asam: 3. (+1) +X+ 4 . (-2) = 0,X=w(As) = +5. Jadi, rumus oksidanya adalah As 2 O 5.

H 2 WO 4 -w(W) dalam asam adalah +6, jadi rumus oksida yang bersangkutan adalah WO 3.

Cu(OH) 2 - karena ada dua gugus hidrokso yang muatannya -1, maka w(Cu) = +2 dan rumus oksidanya adalah -CuO.

Sebagian besar unsur mempunyai beberapa bilangan oksidasi.

Mari kita perhatikan caranya, menggunakan tabel D.I. Mendeleev dapat menentukan bilangan oksidasi utama suatu unsur.

Keadaan oksidasi yang stabil elemen subkelompok utama dapat ditentukan menurut aturan berikut:

1. Unsur-unsur golongan I-III hanya mempunyai satu bilangan oksidasi - positif dan nilainya sama dengan nomor golongannya (kecuali talium, yang memiliki w = +1 dan +3).

Untuk unsur golongan IV-VI, selain bilangan oksidasi positif yang sesuai dengan nomor golongannya, dan bilangan oksidasi negatif, sama dengan selisih antara bilangan 8 dan nomor golongan, terdapat juga bilangan oksidasi antara, biasanya berbeda 2 unit. Untuk golongan IV, bilangan oksidasi berturut-turut adalah +4, +2, -2, -4; untuk unsur golongan V masing-masing -3, -1 +3 +5; dan untuk grup VI - +6, +4, -2.

3. Unsur-unsur golongan VII mempunyai semua bilangan oksidasi dari +7 sampai -1, berbeda dua satuan, yaitu +7, +5, +3, +1 dan -1. Dalam kelompok halogen, fluor dilepaskan, yang tidak memiliki bilangan oksidasi positif dan, dalam senyawa dengan unsur lain, hanya ada dalam satu bilangan oksidasi -1. (Ada beberapa senyawa halogen dengan bilangan oksidasi genap: ClO, ClO 2, dll.)

Elemen-elemen subkelompok samping tidak ada hubungan sederhana antara bilangan oksidasi stabil dan nomor golongan. Untuk beberapa unsur subkelompok sekunder, bilangan oksidasi stabil harus diingat. Elemen-elemen ini meliputi:

Cr (+3 dan +6), Mn (+7, +6, +4 dan +2), Fe, Co dan Ni (+3 dan +2), Cu (+2 dan +1), Ag (+1 ), Au (+3 dan +1), Zn dan Cd (+2), Hg (+2 dan +1).

Untuk menyusun rumus senyawa tiga dan banyak unsur menurut bilangan oksidasinya, perlu diketahui bilangan oksidasi semua unsur. Dalam hal ini, jumlah atom suatu unsur dalam rumus ditentukan dari kondisi bahwa jumlah bilangan oksidasi semua atom sama dengan muatan satuan rumus (molekul, ion). Misalnya, jika diketahui satuan rumus tak bermuatan mengandung atom K, Cr, dan O yang bilangan oksidasinya masing-masing sama dengan +1, +6, dan -2, maka kondisi tersebut dipenuhi dengan rumus K 2 CrO 4, K 2 Cr 2 O 7, K 2 Cr 3 O 10 dan masih banyak lainnya; demikian pula, ion bermuatan -2 yang mengandung Cr +6 dan O - 2 ini akan sesuai dengan rumus CrO 4 2 -, Cr 2 O 7 2 -, Cr 3 O 10 2 -, Cr 4 O 13 2 -, dll.

3. Valensi elektronik V - jumlah ikatan kimia yang dibentuk oleh atom tertentu.

Misalnya pada molekul H 2 O 2 H ¾ O

V stx (O) = 1, V c.h.(O) = 2, V .(HAI) = 2

Artinya, ada senyawa kimia yang valensi stoikiometri dan elektronnya tidak bersamaan; ini termasuk, misalnya, senyawa kompleks.

Koordinasi dan valensi elektronik dibahas lebih rinci dalam topik “Ikatan Kimia” dan “Senyawa Kompleks”.

Dalam pelajaran kimia, Anda sudah mengenal konsep valensi unsur kimia. Kami telah mengumpulkan semua informasi berguna tentang masalah ini di satu tempat. Gunakan saat Anda mempersiapkan Ujian Negara dan Ujian Negara Bersatu.

Valensi dan analisis kimia

Valensi– kemampuan atom suatu unsur kimia untuk masuk ke dalam senyawa kimia dengan atom unsur lainnya. Dengan kata lain, ini adalah kemampuan suatu atom untuk membentuk sejumlah ikatan kimia dengan atom lain.

Dari bahasa Latin kata “valensi” diterjemahkan sebagai “kekuatan, kemampuan.” Nama yang sangat tepat, bukan?

Konsep “valensi” adalah salah satu konsep dasar dalam kimia. Ia diperkenalkan bahkan sebelum para ilmuwan mengetahui struktur atom (pada tahun 1853). Oleh karena itu, ketika kita mempelajari struktur atom, ia mengalami beberapa perubahan.

Jadi, dari sudut pandang teori elektronik, valensi berhubungan langsung dengan jumlah elektron terluar suatu atom suatu unsur. Artinya “valensi” mengacu pada jumlah pasangan elektron yang dimiliki suatu atom dengan atom lain.

Mengetahui hal ini, para ilmuwan mampu menggambarkan sifat ikatan kimia. Hal ini terletak pada kenyataan bahwa sepasang atom suatu zat berbagi sepasang elektron valensi.

Anda mungkin bertanya, bagaimana ahli kimia abad ke-19 mampu mendeskripsikan valensi meskipun mereka percaya bahwa tidak ada partikel yang lebih kecil dari atom? Ini tidak berarti bahwa hal itu sesederhana itu - mereka mengandalkan analisis kimia.

Melalui analisis kimia, para ilmuwan di masa lalu menentukan komposisi suatu senyawa kimia: berapa banyak atom dari berbagai unsur yang terkandung dalam molekul zat yang bersangkutan. Untuk melakukan ini, perlu ditentukan berapa massa pasti setiap unsur dalam sampel zat murni (tanpa pengotor).

Benar, metode ini bukannya tanpa kekurangan. Karena valensi suatu unsur dapat ditentukan dengan cara ini hanya dalam kombinasi sederhananya dengan hidrogen yang selalu monovalen (hidrida) atau selalu oksigen divalen (oksida). Misalnya, valensi nitrogen dalam NH 3 adalah III, karena satu atom hidrogen terikat pada tiga atom nitrogen. Dan valensi karbon dalam metana (CH 4), menurut prinsip yang sama, adalah IV.

Metode penentuan valensi ini hanya cocok untuk zat sederhana. Namun dalam asam, dengan cara ini kita hanya dapat menentukan valensi senyawa seperti residu asam, tetapi tidak semua unsur (kecuali valensi hidrogen yang diketahui) secara individual.

Seperti yang telah Anda ketahui, valensi ditunjukkan dengan angka Romawi.

Valensi dan asam

Karena valensi hidrogen tetap tidak berubah dan Anda sudah mengetahuinya, Anda dapat dengan mudah menentukan valensi residu asam. Jadi, misalnya pada H 2 SO 3 valensi SO 3 adalah I, pada HСlO 3 valensi СlO 3 adalah I.

Demikian pula, jika valensi residu asam diketahui, mudah untuk menuliskan rumus asam yang benar: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valensi dan rumus

Konsep valensi hanya masuk akal untuk zat yang bersifat molekuler dan sangat tidak cocok untuk menggambarkan ikatan kimia dalam senyawa yang bersifat cluster, ionik, kristal, dll.

Indeks dalam rumus molekul suatu zat mencerminkan jumlah atom unsur penyusunnya. Mengetahui valensi unsur membantu menempatkan indeks dengan benar. Dengan cara yang sama, dengan melihat rumus molekul dan indeks, Anda dapat mengetahui valensi unsur-unsur penyusunnya.

Anda mengerjakan tugas seperti ini dalam pelajaran kimia di sekolah. Misalnya, dengan memiliki rumus kimia suatu zat yang diketahui valensi salah satu unsurnya, Anda dapat dengan mudah menentukan valensi unsur lainnya.

Untuk melakukan ini, Anda hanya perlu mengingat bahwa dalam suatu zat yang bersifat molekuler, jumlah valensi kedua unsur adalah sama. Oleh karena itu, gunakan kelipatan persekutuan terkecil (sesuai dengan jumlah valensi bebas yang diperlukan untuk suatu senyawa) untuk menentukan valensi suatu unsur yang tidak Anda ketahui.

Agar lebih jelas, mari kita ambil rumus oksida besi Fe 2 O 3. Di sini, dua atom besi dengan valensi III dan 3 atom oksigen dengan valensi II ikut serta dalam pembentukan ikatan kimia. Kelipatan persekutuan terkecilnya adalah 6.

• Contoh: Anda mempunyai rumus Mn 2 O 7. Anda tahu valensi oksigen, mudah untuk menghitung kelipatan persekutuan terkecil adalah 14, maka valensi Mn adalah VII.

Dengan cara serupa, Anda dapat melakukan yang sebaliknya: tuliskan rumus kimia suatu zat yang benar, dengan mengetahui valensi unsur-unsurnya.

• Contoh: untuk menulis rumus fosfor oksida dengan benar, kita memperhitungkan valensi oksigen (II) dan fosfor (V). Artinya kelipatan persekutuan terkecil P dan O adalah 10. Oleh karena itu, rumusnya berbentuk sebagai berikut: P 2 O 5.

Mengetahui dengan baik sifat-sifat unsur yang ditunjukkannya dalam berbagai senyawa, valensinya dapat ditentukan bahkan dari kemunculan senyawa tersebut.

Misalnya: oksida tembaga berwarna merah (Cu 2 O) dan hitam (CuO). Tembaga hidroksida berwarna kuning (CuOH) dan biru (Cu(OH) 2).

Untuk membuat ikatan kovalen dalam suatu zat lebih visual dan mudah dipahami oleh Anda, tuliskan rumus strukturnya. Garis antar unsur melambangkan ikatan (valensi) yang timbul antar atomnya:

Karakteristik valensi

Saat ini, penentuan valensi suatu unsur didasarkan pada pengetahuan tentang struktur kulit elektron terluar atomnya.

Valensi dapat berupa:

• konstan (logam dari subkelompok utama);
• variabel (non-logam dan logam golongan sekunder):
• valensi yang lebih tinggi;
• valensi terendah.

Berikut ini tetap konstan dalam berbagai senyawa kimia:

• valensi hidrogen, natrium, kalium, fluor (I);
• valensi oksigen, magnesium, kalsium, seng (II);
• valensi aluminium (III).

Namun valensi besi dan tembaga, brom dan klor, serta banyak unsur lainnya berubah ketika berbagai senyawa kimia terbentuk.

Teori valensi dan elektron

Dalam kerangka teori elektronik, valensi suatu atom ditentukan berdasarkan jumlah elektron tidak berpasangan yang ikut serta dalam pembentukan pasangan elektron dengan elektron atom lain.

Hanya elektron yang terletak di kulit terluar atom yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia. Oleh karena itu, valensi maksimum suatu unsur kimia adalah jumlah elektron pada kulit elektron terluar atomnya.

Konsep valensi erat kaitannya dengan Hukum Periodik yang ditemukan oleh D. I. Mendeleev. Jika Anda memperhatikan tabel periodik dengan cermat, Anda dapat dengan mudah melihat: posisi suatu unsur dalam sistem periodik dan valensinya saling terkait erat. Valensi tertinggi unsur-unsur yang termasuk dalam golongan yang sama sesuai dengan nomor urut golongan dalam tabel periodik.

Anda akan mengetahui valensi terendah dengan mengurangkan nomor golongan suatu unsur yang Anda minati dari jumlah golongan dalam tabel periodik (ada delapan).

Misalnya, valensi banyak logam bertepatan dengan jumlah golongan dalam tabel periodik unsur-unsurnya.

Tabel valensi unsur kimia

Nomor seri kimia. unsur (nomor atom)	Nama	Simbol kimia	Valensi
1	Hidrogen Helium Litium Berilium Karbon Nitrogen / Nitrogen Oksigen Fluor Neon / Neon Natrium/Natrium Magnesium/Magnesium Aluminium Silikon Fosfor / Fosfor Belerang/Belerang Klorin Argon / Argon Kalium / Kalium Kalsium Skandium / Skandium titanium Vanadium Krom / Kromium Mangan / Mangan Besi Kobalt Nikel Tembaga Seng galium Germanium Arsenik/Arsenik Selenium Brom Kripton / Kripton Rubidium / Rubidium Strontium / Strontium Itrium / Itrium Zirkonium / Zirkonium Niobium / Niobium Molibdenum teknesium / teknesium Rutenium / Rutenium Rhodium Paladium Perak Kadmium India Timah/Timah Antimon / Antimon Telurium / Telurium Yodium / Yodium Xenon / Xenon sesium Barium / Barium Lantanum / Lantanum Cerium Praseodymium / Praseodymium Neodimium / Neodimium Prometium / Prometium Samarium / Samarium Europium Gadolinium / Gadolinium Terbium / Terbium Disprosium / Disprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium / Ytterbium Lutetium / Lutetium Hafnium / Hafnium Tantalum / Tantalum Tungsten/Tungsten Renium / Renium Osmium / Osmium Iridium/Iridium Platinum Emas Air raksa Talium / Talium Memimpin/Memimpin Bismut Polonium Astatin Radon / Radon Fransium Radium Aktinium Torium Proaktinium / Protaktinium Uranium / Uranium	H	SAYA (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) I, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) Tidak ada data Tidak ada data (II), III, IV, (V), VI

Valensi-valensi yang jarang ditunjukkan oleh unsur-unsur yang memilikinya diberikan dalam tanda kurung.

Valensi dan keadaan oksidasi

Jadi, berbicara tentang bilangan oksidasi, yang dimaksud dengan atom dalam suatu zat yang bersifat ionik (yang penting) mempunyai muatan konvensional tertentu. Dan jika valensi bersifat netral, maka bilangan oksidasinya bisa negatif, positif, atau sama dengan nol.

Menariknya, untuk atom dari unsur yang sama, bergantung pada unsur yang membentuk senyawa kimianya, valensi dan bilangan oksidasinya bisa sama (H 2 O, CH 4, dll.) atau berbeda (H 2 O 2, HNO 3 ).

Kesimpulan

Dengan memperdalam pengetahuan Anda tentang struktur atom, Anda akan mempelajari lebih dalam dan detail tentang valensi. Penjelasan tentang unsur-unsur kimia ini tidaklah menyeluruh. Namun hal ini mempunyai arti praktis yang besar. Seperti yang telah Anda lihat sendiri lebih dari sekali, memecahkan masalah dan melakukan eksperimen kimia dalam pelajaran Anda.

Artikel ini dirancang untuk membantu Anda mengatur pengetahuan Anda tentang valensi. Dan juga mengingatkan Anda bagaimana hal itu dapat ditentukan dan di mana valensi digunakan.

Kami berharap materi ini bermanfaat bagi Anda dalam mempersiapkan pekerjaan rumah Anda dan mempersiapkan diri untuk ujian dan ujian.

situs web, ketika menyalin materi secara keseluruhan atau sebagian, diperlukan tautan ke sumbernya.

Valensi adalah kemampuan atom untuk mengikat sejumlah atom lain ke dirinya sendiri.

Satu atom dari unsur monovalen lainnya bergabung dengan satu atom dari unsur monovalen(HCl) . Sebuah atom dari unsur divalen bergabung dengan dua atom dari unsur monovalen.(H2O) atau satu atom divalen(CaO) . Artinya, valensi suatu unsur dapat direpresentasikan sebagai angka yang menunjukkan berapa banyak atom suatu unsur monovalen yang dapat digabungkan dengan atom suatu unsur tertentu. Valensi suatu unsur adalah jumlah ikatan yang dibentuk suatu atom:

Tidak – monovalen (satu ikatan)

H – monovalen (satu ikatan)

HAI – divalen (dua ikatan untuk setiap atom)

S – heksavalen (membentuk enam ikatan dengan atom tetangga)

Aturan untuk menentukan valensi
elemen dalam koneksi

1. Valensi hidrogen disalahartikan SAYA(satuan). Kemudian sesuai dengan rumus air H 2 O, dua atom hidrogen terikat pada satu atom oksigen.

2. Oksigen dalam senyawanya selalu menunjukkan valensi II. Oleh karena itu, karbon dalam senyawa CO 2 (karbon dioksida) mempunyai valensi IV.

3. Valensi lebih tinggi sama dengan nomor grup .

4. Valensi terendah sama dengan selisih antara angka 8 (banyaknya golongan dalam tabel) dan banyaknya golongan di mana unsur tersebut berada, yaitu. 8 - N kelompok .

5. Untuk logam yang terletak pada subkelompok “A”, valensinya sama dengan nomor golongannya.

6. Nonlogam umumnya menunjukkan dua valensi: lebih tinggi dan lebih rendah.

Contoh: belerang mempunyai valensi VI tertinggi dan valensi terendah (8 – 6) sama dengan II; fosfor menunjukkan valensi V dan III.

7. Valensi bisa konstan atau variabel.

Valensi suatu unsur harus diketahui untuk menyusun rumus kimia suatu senyawa.

Algoritma penyusunan rumus senyawa fosfor oksida

Pengurutan	Merumuskan fosfor oksida
1. Tuliskan lambang unsur-unsurnya	R HAI
2. Menentukan valensi unsur	V II PO
3. Temukan kelipatan persekutuan terkecil dari nilai numerik valensi	5 2 = 10
4. Temukan hubungan antara atom-atom unsur dengan membagi kelipatan terkecil yang ditemukan dengan valensi unsur-unsur yang bersesuaian	10: 5 = 2, 10: 2 = 5; P:O=2:5
5. Tuliskan indeks untuk simbol elemen	R 2 HAI 5
6. Rumus senyawa (oksida)	R 2 HAI 5

Ingat!

Ciri-ciri penyusunan rumus kimia senyawa.

1) Valensi terendah ditunjukkan oleh unsur yang terletak di kanan ke atas pada tabel D.I.Mendeleev, dan valensi tertinggi ditunjukkan oleh unsur yang terletak di kiri dan bawah.

Misalnya, dalam kombinasi dengan oksigen, belerang menunjukkan valensi VI tertinggi, dan oksigen menunjukkan valensi II terendah. Jadi, rumus sulfur oksidanya adalah JADI 3.

Dalam senyawa silikon dengan karbon, yang pertama menunjukkan valensi IV tertinggi, dan yang kedua - IV terendah. Jadi rumusnya – SiC. Ini adalah silikon karbida, dasar dari bahan tahan api dan abrasif.

2) Atom logam menempati urutan pertama dalam rumus.

2) Dalam rumus senyawa, atom nonlogam yang mempunyai valensi paling rendah selalu menempati urutan kedua, dan nama senyawa tersebut diakhiri dengan “id”.

Misalnya,Sao - kalsium oksida, NaCl - natrium klorida, PbS – timbal sulfida.

Sekarang Anda dapat menulis rumus senyawa logam dan nonlogam.