კონტაქტები

რომელმა მეცნიერმა შემოიტანა ვალენტობის ცნება? რა არის ვალენტობა? მუდმივი ვალენტობის მქონე ელემენტები

"ვალენტობის" კონცეფციის რამდენიმე განმარტება არსებობს. ყველაზე ხშირად, ეს ტერმინი ეხება ერთი ელემენტის ატომების უნარს, მიამაგრონ სხვა ელემენტების ატომების გარკვეული რაოდენობა. ხშირად მათ, ვინც ახლახან იწყებენ ქიმიის შესწავლას, უჩნდებათ კითხვა: როგორ განვსაზღვროთ ელემენტის ვალენტობა? ამის გაკეთება ადვილია, თუ იცით რამდენიმე წესი.

ვალენტობები მუდმივი და ცვლადი

განვიხილოთ ნაერთები HF, H2S და CaH2. თითოეულ ამ მაგალითში, წყალბადის ერთი ატომი თავის თავს ანიჭებს სხვა ქიმიური ელემენტის მხოლოდ ერთ ატომს, რაც ნიშნავს, რომ მისი ვალენტობა ერთის ტოლია. ვალენტობის მნიშვნელობა იწერება ქიმიური ელემენტის სიმბოლოს ზემოთ რომაული ციფრებით.

მოყვანილ მაგალითში ფტორის ატომი მიბმულია მხოლოდ ერთ ერთვალენტიან H ატომთან, რაც ნიშნავს, რომ მისი ვალენტობა ასევე არის 1. H2S-ში გოგირდის ატომი უკვე ამაგრებს ორ H ატომს, ამიტომ ის ორვალენტიანია ამ ნაერთში. კალციუმი მის ჰიდრიდში CaH2 ასევე დაკავშირებულია წყალბადის ორ ატომთან, რაც ნიშნავს, რომ მისი ვალენტობა არის ორი.

ჟანგბადი მისი ნაერთების დიდ უმრავლესობაში ორვალენტიანია, ანუ ის ქმნის ორ ქიმიურ კავშირს სხვა ატომებთან.

პირველ შემთხვევაში გოგირდის ატომი თავის თავს ამაგრებს ჟანგბადის ორ ატომს, ანუ აყალიბებს 4 ქიმიურ ბმას მთლიანობაში (ერთი ჟანგბადი ქმნის ორ ბმას, რაც ნიშნავს გოგირდს - ორჯერ 2), ანუ მისი ვალენტობა არის 4.

SO3 ნაერთში გოგირდი უკვე ამაგრებს სამ O ატომს, ამიტომ მისი ვალენტობა არის 6 (სამჯერ ქმნის ორ კავშირს ჟანგბადის თითოეულ ატომთან). კალციუმის ატომი ამაგრებს მხოლოდ ერთ ჟანგბადის ატომს, აყალიბებს მასთან ორ კავშირს, რაც ნიშნავს, რომ მისი ვალენტობა იგივეა, რაც O-ს, ანუ ტოლია 2-ის.

გაითვალისწინეთ, რომ H ატომი ერთვალენტიანია ნებისმიერ ნაერთში. ჟანგბადის ვალენტობა ყოველთვის (გარდა ჰიდრონიუმის იონის H3O(+)) უდრის 2-ს. კალციუმი აყალიბებს ორ ქიმიურ კავშირს წყალბადთან და ჟანგბადთან. ეს არის ელემენტები მუდმივი ვალენტობით. გარდა უკვე მითითებულისა, შემდეგს აქვს მუდმივი ვალენტობა:

  • Li, Na, K, F - ერთვალენტიანი;
  • Be, Mg, Ca, Zn, Cd - აქვთ II ვალენტობა;
  • B, Al და Ga სამვალენტიანია.

გოგირდის ატომს, განხილული შემთხვევებისგან განსხვავებით, წყალბადთან ერთად აქვს II ვალენტობა, ხოლო ჟანგბადთან შეიძლება იყოს ტეტრა- ან ექვსვალენტური. ამბობენ, რომ ასეთი ელემენტების ატომებს აქვთ ცვლადი ვალენტობა. უფრო მეტიც, მისი მაქსიმალური მნიშვნელობა უმეტეს შემთხვევაში ემთხვევა იმ ჯგუფის რაოდენობას, რომელშიც ელემენტი მდებარეობს პერიოდულ ცხრილში (წესი 1).

ამ წესიდან ბევრი გამონაკლისი არსებობს. ამრიგად, ჯგუფის სპილენძის 1 ელემენტი ავლენს როგორც I, ასევე II ვალენტობას. რკინას, კობალტს, ნიკელს, აზოტს, ფტორს, პირიქით, აქვთ ჯგუფის რიცხვზე ნაკლები მაქსიმალური ვალენტობა. ასე რომ, Fe, Co, Ni-სთვის ეს არის II და III, N - IV-სთვის, ხოლო ფტორისთვის - I.

მინიმალური ვალენტურობის მნიშვნელობა ყოველთვის შეესაბამება სხვაობას 8 რიცხვსა და ჯგუფის რიცხვს შორის (წესი 2).

შესაძლებელია ცალსახად დადგინდეს, თუ რა არის ელემენტების ვალენტობა, რომლებისთვისაც ის ცვალებადია მხოლოდ გარკვეული ნივთიერების ფორმულით.

ორობით ნაერთში ვალენტობის განსაზღვრა

მოდით განვიხილოთ, თუ როგორ განვსაზღვროთ ელემენტის ვალენტობა ბინარულ (ორი ელემენტის) ნაერთში. აქ ორი ვარიანტია: ნაერთში ზუსტად არის ცნობილი ერთი ელემენტის ატომების ვალენტობა, ან ორივე ნაწილაკს აქვს ცვლადი ვალენტობა.

შემთხვევა პირველი:

შემთხვევა მეორე:

ვალენტობის განსაზღვრა სამ ელემენტიანი ნაწილაკების ფორმულით.

ყველა ქიმიური ნივთიერება არ შედგება დიატომური მოლეკულებისგან. როგორ განვსაზღვროთ ელემენტის ვალენტობა სამ ელემენტიან ნაწილაკში? განვიხილოთ ეს კითხვა ორი ნაერთის K2Cr2O7 ფორმულის მაგალითის გამოყენებით.

თუ კალიუმის ნაცვლად ფორმულა შეიცავს რკინას ან სხვა ელემენტს ცვლადი ვალენტობით, ჩვენ უნდა ვიცოდეთ რა არის მჟავას ნარჩენების ვალენტობა. მაგალითად, თქვენ უნდა გამოთვალოთ ყველა ელემენტის ატომების ვალენტობა FeSO4 ფორმულასთან ერთად.

უნდა აღინიშნოს, რომ ტერმინი „ვალენტობა“ უფრო ხშირად გამოიყენება ორგანულ ქიმიაში. არაორგანული ნაერთების ფორმულების შედგენისას ხშირად გამოიყენება "ჟანგვის მდგომარეობის" კონცეფცია.

ქიმიის გაკვეთილებზე თქვენ უკვე გაეცნობით ქიმიური ელემენტების ვალენტობის ცნებას. ჩვენ შევიკრიბეთ ყველა სასარგებლო ინფორმაცია ამ საკითხთან დაკავშირებით ერთ ადგილას. გამოიყენეთ იგი სახელმწიფო გამოცდისთვის და ერთიანი სახელმწიფო გამოცდისთვის მომზადებისას.

ვალენტურობა და ქიმიური ანალიზი

ვალენტობა- ქიმიური ელემენტების ატომების უნარი შევიდნენ ქიმიურ ნაერთებში სხვა ელემენტების ატომებთან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ატომის უნარი შექმნას გარკვეული რაოდენობის ქიმიური ბმები სხვა ატომებთან.

ლათინურიდან სიტყვა "ვალენტობა" ითარგმნება როგორც "ძალა, უნარი". ძალიან სწორი სახელია, არა?

"ვალენტობის" ცნება ერთ-ერთი ძირითადია ქიმიაში. იგი დაინერგა მანამდეც, სანამ მეცნიერებმა იცოდნენ ატომის სტრუქტურა (1853 წელს). ამიტომ, როდესაც ჩვენ შევისწავლეთ ატომის სტრუქტურა, მან განიცადა გარკვეული ცვლილებები.

ამრიგად, ელექტრონული თეორიის თვალსაზრისით, ვალენტობა პირდაპირ კავშირშია ელემენტის ატომის გარე ელექტრონების რაოდენობასთან. ეს ნიშნავს, რომ "ვალენტობა" ეხება ელექტრონული წყვილების რაოდენობას, რომელიც ატომს აქვს სხვა ატომებთან.

ამის ცოდნით, მეცნიერებმა შეძლეს ქიმიური ბმის ბუნების აღწერა. ის მდგომარეობს იმაში, რომ ნივთიერების ატომების წყვილი იზიარებს ვალენტურ ელექტრონებს.

შეიძლება იკითხოთ, როგორ შეძლეს მე-19 საუკუნის ქიმიკოსებმა ვალენტობის აღწერა მაშინაც კი, როცა თვლიდნენ, რომ არ არსებობდა ატომზე პატარა ნაწილაკები? ეს არ ნიშნავს, რომ ეს ასე მარტივი იყო - ისინი ეყრდნობოდნენ ქიმიურ ანალიზს.

ქიმიური ანალიზის საშუალებით წარსულის მეცნიერებმა დაადგინეს ქიმიური ნაერთის შემადგენლობა: სხვადასხვა ელემენტის რამდენ ატომს შეიცავს მოცემული ნივთიერების მოლეკულა. ამისათვის საჭირო იყო იმის დადგენა, თუ რა იყო თითოეული ელემენტის ზუსტი მასა სუფთა (მინარევების გარეშე) ნივთიერების ნიმუშში.

მართალია, ეს მეთოდი არ არის ხარვეზების გარეშე. რადგან ელემენტის ვალენტობა ამ გზით შეიძლება განისაზღვროს მხოლოდ მისი მარტივი კომბინაციით ყოველთვის ერთვალენტიან წყალბადთან (ჰიდრიდთან) ან ყოველთვის ორვალენტიან ჟანგბადთან (ოქსიდთან). მაგალითად, აზოტის ვალენტობა NH 3-ში არის III, ვინაიდან წყალბადის ერთი ატომი დაკავშირებულია აზოტის სამ ატომთან. ხოლო ნახშირბადის ვალენტობა მეთანში (CH 4), იგივე პრინციპის მიხედვით, არის IV.

ვალენტობის განსაზღვრის ეს მეთოდი შესაფერისია მხოლოდ მარტივი ნივთიერებებისთვის. მაგრამ მჟავებში, ამ გზით ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ მხოლოდ ისეთი ნაერთების ვალენტობა, როგორიცაა მჟავე ნარჩენები, მაგრამ არა ყველა ელემენტის (გარდა წყალბადის ცნობილი ვალენტობისა) ინდივიდუალურად.

როგორც უკვე შენიშნეთ, ვალენტობა მითითებულია რომაული ციფრებით.

ვალენტობა და მჟავები

ვინაიდან წყალბადის ვალენტობა უცვლელი რჩება და თქვენთვის კარგად არის ცნობილი, თქვენ შეგიძლიათ მარტივად განსაზღვროთ მჟავას ნარჩენების ვალენტობა. მაგალითად, H 2 SO 3 -ში SO 3 არის I, HСlO 3 -ში СlO 3 არის I.

ანალოგიურად, თუ ცნობილია მჟავის ნარჩენების ვალენტობა, ადვილია მჟავის სწორი ფორმულის ჩაწერა: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O. 6.

ვალენტობა და ფორმულები

ვალენტობის ცნებას აქვს აზრი მხოლოდ მოლეკულური ბუნების ნივთიერებებისთვის და არ არის ძალიან შესაფერისი ქიმიური ბმების აღსაწერად კასეტური, იონური, კრისტალური ბუნების ნაერთებში და ა.შ.

ნივთიერებების მოლეკულურ ფორმულებში ინდექსები ასახავს მათ შემადგენელი ელემენტების ატომების რაოდენობას. ელემენტების ვალენტობის ცოდნა ხელს უწყობს ინდექსების სწორად განთავსებას. ანალოგიურად, მოლეკულური ფორმულისა და ინდექსების დათვალიერებით, შეგიძლიათ განსაზღვროთ შემადგენელი ელემენტების ვალენტობა.

თქვენ ასრულებთ ასეთ დავალებებს სკოლაში ქიმიის გაკვეთილებზე. მაგალითად, ნივთიერების ქიმიური ფორმულით, რომელშიც ცნობილია ერთ-ერთი ელემენტის ვალენტობა, შეგიძლიათ მარტივად განსაზღვროთ სხვა ელემენტის ვალენტობა.

ამისათვის თქვენ უბრალოდ უნდა გახსოვდეთ, რომ მოლეკულური ბუნების ნივთიერებაში ორივე ელემენტის ვალენტობათა რაოდენობა ტოლია. ამიტომ გამოიყენეთ უმცირესი საერთო ჯერადი (შეესაბამება ნაერთისათვის საჭირო თავისუფალი ვალენტობების რაოდენობას) თქვენთვის უცნობი ელემენტის ვალენტობის დასადგენად.

გასაგებად ავიღოთ რკინის ოქსიდის Fe 2 O 3 ფორმულა. აქ ქიმიური ბმის ფორმირებაში მონაწილეობს რკინის ორი ატომი III ვალენტობით და 3 ჟანგბადის ატომი II ვალენტობით. მათი უმცირესი საერთო ჯერადი არის 6.

  • მაგალითი: თქვენ გაქვთ ფორმულები Mn 2 O 7. თქვენ იცით ჟანგბადის ვალენტობა, ადვილია გამოთვალოთ, რომ უმცირესი საერთო ჯერადი არის 14, შესაბამისად Mn-ის ვალენტობა არის VII.

ანალოგიურად, შეგიძლიათ პირიქით გააკეთოთ: ჩაწერეთ ნივთიერების სწორი ქიმიური ფორმულა, იცოდეთ მისი ელემენტების ვალენტობა.

  • მაგალითი: ფოსფორის ოქსიდის ფორმულის სწორად დასაწერად ვითვალისწინებთ ჟანგბადის (II) და ფოსფორის (V) ვალენტობას. ეს ნიშნავს, რომ P და O-სთვის უმცირესი საერთო ჯერადი არის 10. მაშასადამე, ფორმულას აქვს შემდეგი ფორმა: P 2 O 5.

კარგად იცის ელემენტების თვისებები, რომლებსაც ისინი ავლენენ სხვადასხვა ნაერთებში, შესაძლებელია მათი ვალენტობის დადგენა ასეთი ნაერთების გამოჩენითაც კი.

მაგალითად: სპილენძის ოქსიდები წითელი (Cu 2 O) და შავი (CuO) ფერისაა. სპილენძის ჰიდროქსიდები შეფერილია ყვითლად (CuOH) და ლურჯი (Cu(OH) 2).

იმისათვის, რომ ნივთიერებებში კოვალენტური ბმები უფრო ვიზუალური და გასაგები გახდეს თქვენთვის, დაწერეთ მათი სტრუქტურული ფორმულები. ელემენტებს შორის ხაზები წარმოადგენს ობლიგაციებს (ვალენტობას), რომლებიც წარმოიქმნება მათ ატომებს შორის:

ვალენტურობის მახასიათებლები

დღეს ელემენტების ვალენტურობის განსაზღვრა ეფუძნება მათი ატომების გარე ელექტრონული გარსების სტრუქტურის ცოდნას.

ვალენტობა შეიძლება იყოს:

  • მუდმივი (მთავარი ქვეჯგუფების ლითონები);
  • ცვლადი (არამეტალები და მეორადი ჯგუფების ლითონები):
    • უმაღლესი ვალენტობა;
    • ყველაზე დაბალი ვალენტობა.

შემდეგი მუდმივი რჩება სხვადასხვა ქიმიურ ნაერთებში:

  • წყალბადის, ნატრიუმის, კალიუმის, ფტორის ვალენტობა (I);
  • ჟანგბადის, მაგნიუმის, კალციუმის, თუთიის ვალენტობა (II);
  • ალუმინის ვალენტობა (III).

მაგრამ რკინისა და სპილენძის, ბრომისა და ქლორის, ისევე როგორც მრავალი სხვა ელემენტის ვალენტობა იცვლება, როდესაც ისინი ქმნიან სხვადასხვა ქიმიურ ნაერთებს.

ვალენტობა და ელექტრონის თეორია

ელექტრონული თეორიის ფარგლებში ატომის ვალენტობა განისაზღვრება დაუწყვილებელი ელექტრონების რაოდენობის მიხედვით, რომლებიც მონაწილეობენ სხვა ატომების ელექტრონებთან ელექტრონული წყვილების წარმოქმნაში.

ქიმიური ბმების ფორმირებაში მონაწილეობენ მხოლოდ ატომის გარე გარსში მდებარე ელექტრონები. ამრიგად, ქიმიური ელემენტის მაქსიმალური ვალენტობა არის ელექტრონების რაოდენობა მისი ატომის გარე ელექტრონულ გარსში.

ვალენტობის ცნება მჭიდროდ არის დაკავშირებული პერიოდულ კანონთან, რომელიც აღმოაჩინა დ.ი.მენდელეევმა. თუ ყურადღებით დააკვირდებით პერიოდულ სისტემას, ადვილად შეამჩნევთ: ელემენტის პოზიცია პერიოდულ სისტემაში და მისი ვალენტობა განუყოფლად არის დაკავშირებული. ელემენტების ყველაზე მაღალი ვალენტობა, რომლებიც მიეკუთვნება იმავე ჯგუფს, შეესაბამება პერიოდულ სისტემაში ჯგუფის რიგით რიცხვს.

ყველაზე დაბალ ვალენტობას აღმოაჩენთ, როდესაც გამოაკლებთ თქვენთვის საინტერესო ელემენტის ჯგუფურ რიცხვს პერიოდულ სისტემაში ჯგუფების რაოდენობას (არის რვა).

მაგალითად, მრავალი ლითონის ვალენტობა ემთხვევა იმ ჯგუფების რიცხვს პერიოდული ელემენტების ცხრილში, რომლებსაც ისინი მიეკუთვნებიან.

ქიმიური ელემენტების ვალენტურობის ცხრილი

Სერიული ნომერი

ქიმ. ელემენტი (ატომური ნომერი)

სახელი

ქიმიური სიმბოლო

ვალენტობა

1 წყალბადი

ჰელიუმი

ლითიუმი

ბერილიუმი

Ნახშირბადის

აზოტი / აზოტი

ჟანგბადი

ფტორი

ნეონი / ნეონი

ნატრიუმი/ნატრიუმი

მაგნიუმი / მაგნიუმი

ალუმინის

სილიკონი

ფოსფორი / ფოსფორი

გოგირდის/გოგირდის

ქლორი

არგონი / არგონი

კალიუმი/კალიუმი

კალციუმი

სკანდიუმი / სკანდიუმი

ტიტანის

ვანადიუმი

Chrome / Chromium

მანგანუმი / მანგანუმი

რკინა

კობალტი

ნიკელი

სპილენძი

თუთია

გალიუმი

გერმანიუმი

დარიშხანი/დარიშხანი

სელენი

ბრომი

კრიპტონი / კრიპტონი

რუბიდიუმი / რუბიდიუმი

სტრონციუმი / სტრონციუმი

იტრიუმი / იტრიუმი

ცირკონიუმი / ცირკონიუმი

ნიობიუმი / ნიობიუმი

მოლიბდენი

ტექნეტიუმი / Technetium

რუთენიუმი / რუთენიუმი

როდიუმი

პალადიუმი

ვერცხლი

კადმიუმი

ინდიუმი

Tin/Tin

ანტიმონი / ანტიმონი

Tellurium / Tellurium

იოდი / იოდი

ქსენონი / ქსენონი

ცეზიუმი

ბარიუმი / ბარიუმი

ლანთანუმი / Lanthanum

ცერიუმი

პრასეოდიმი / Praseodymium

ნეოდიმი / ნეოდიმი

პრომეთიუმი / პრომეთიუმი

სამარიუმი / Samarium

ევროპიუმი

გადოლინიუმი / Gadolinium

ტერბიუმი / ტერბიუმი

დისპროსიუმი / Dysprosium

ჰოლმიუმი

ერბიუმი

თულიუმი

იტერბიუმი / იტერბიუმი

ლუტეტიუმი / ლუტეტიუმი

ჰაფნიუმი / Hafnium

ტანტალი / ტანტალი

ვოლფრამი/ვოლფრამი

რენიუმი / რენიუმი

ოსმიუმი / Osmium

ირიდიუმი / ირიდიუმი

პლატინა

ოქრო

მერკური

ტალიუმი / ტალიუმი

ტყვია/წამყვანი

ბისმუტი

პოლონიუმი

ასტატინი

რადონი / რადონი

ფრანციუმი

რადიუმი

აქტინიუმი

თორიუმი

პროაქტინიუმი / პროტაქტინიუმი

ურანი / ურანი

მე

(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)

Მონაცემები არ არის

Მონაცემები არ არის

(II), III, IV, (V), VI

ის ვალენტობები, რომლებსაც ისინი ფლობენ ელემენტებს იშვიათად ავლენენ, მოცემულია ფრჩხილებში.

ვალენტობა და დაჟანგვის მდგომარეობა

ამრიგად, ჟანგვის ხარისხზე საუბრისას იგულისხმება, რომ იონური (რაც მნიშვნელოვანია) ბუნების ნივთიერებაში ატომს აქვს გარკვეული ჩვეულებრივი მუხტი. და თუ ვალენტობა ნეიტრალური მახასიათებელია, მაშინ ჟანგვის მდგომარეობა შეიძლება იყოს უარყოფითი, დადებითი ან ნულის ტოლი.

საინტერესოა, რომ ერთი და იგივე ელემენტის ატომისთვის, ელემენტებიდან გამომდინარე, რომლებითაც იგი ქმნის ქიმიურ ნაერთს, ვალენტობა და დაჟანგვის მდგომარეობა შეიძლება იყოს იგივე (H 2 O, CH 4 და ა.შ.) ან განსხვავებული (H 2 O. 2, HNO 3).

დასკვნა

ატომების სტრუქტურის შესახებ ცოდნის გაღრმავებით, თქვენ უფრო ღრმად და უფრო დეტალურად შეიტყობთ ვალენტობის შესახებ. ქიმიური ელემენტების ეს აღწერა არ არის ამომწურავი. მაგრამ მას აქვს დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა. როგორც თქვენ თვითონ გინახავთ არაერთხელ, თქვენს გაკვეთილებზე პრობლემების გადაჭრა და ქიმიური ექსპერიმენტების ჩატარება.

ეს სტატია შექმნილია იმისთვის, რომ დაგეხმაროთ ვალენტურობის შესახებ თქვენი ცოდნის ორგანიზებაში. და ასევე შეგახსენებთ, როგორ შეიძლება განისაზღვროს და სად გამოიყენება ვალენტობა.

ვიმედოვნებთ, რომ ეს მასალა გამოგადგებათ საშინაო დავალების მოსამზადებლად და ტესტებისა და გამოცდებისთვის თვითმომზადებისთვის.

blog.site, მასალის სრულად ან ნაწილობრივ კოპირებისას საჭიროა ორიგინალური წყაროს ბმული.

ქიმიური ფორმულა ასახავს ქიმიური ნაერთის ან მარტივი ნივთიერების შემადგენლობას (სტრუქტურას). მაგალითად, H 2 O - წყალბადის ორი ატომი დაკავშირებულია ჟანგბადის ატომთან. ქიმიური ფორმულები ასევე შეიცავს გარკვეულ ინფორმაციას ნივთიერების სტრუქტურის შესახებ: მაგალითად, Fe(OH) 3, Al 2 (SO 4) 3 - ეს ფორმულები მიუთითებს ზოგიერთ სტაბილურ ჯგუფზე (OH, SO 4), რომლებიც ნივთიერების ნაწილია - მისი მოლეკულა, ფორმულა ან სტრუქტურული ერთეული (FU ან SE).

Მოლეკულური ფორმულამიუთითებს თითოეული ელემენტის ატომების რაოდენობას მოლეკულაში. მოლეკულური ფორმულა აღწერს მხოლოდ მოლეკულური სტრუქტურის მქონე ნივთიერებებს (გაზები, სითხეები და ზოგიერთი მყარი). ატომური ან იონური სტრუქტურის მქონე ნივთიერების შემადგენლობა შეიძლება აღწერილი იყოს მხოლოდ ფორმულის ერთეულის სიმბოლოებით.

ფორმულის ერთეულებიმიუთითეთ უმარტივესი კავშირი ნივთიერების სხვადასხვა ელემენტების ატომების რაოდენობას შორის. მაგალითად, ბენზოლის ფორმულის ერთეული არის CH, მოლეკულური ფორმულა არის C 6 H 6.

სტრუქტურული (გრაფიკული) ფორმულამიუთითებს ატომების შეერთების რიგს მოლეკულაში (ასევე PU და CE-ში) და ატომებს შორის ბმების რაოდენობას.

ასეთი ფორმულების გათვალისწინებამ გამოიწვია იდეა ვალენტობა(ვალენტია - სიძლიერე) - როგორც მოცემული ელემენტის ატომის უნარი, მიამაგროს თავისთვის სხვა ატომების გარკვეული რაოდენობა. ვალენტობის სამი ტიპი შეიძლება გამოიყოს: სტოიქიომეტრიული (დაჟანგვის მდგომარეობის ჩათვლით), სტრუქტურული და ელექტრონული.

სტოიქიომეტრიული ვალენტობა.ვალენტობის განსაზღვრის რაოდენობრივი მიდგომა შესაძლებელი გახდა მას შემდეგ, რაც დადგინდა „ეკვივალენტის“ ცნება და მისი განმარტება ეკვივალენტთა კანონის მიხედვით. ამ ცნებებიდან გამომდინარე, შეგვიძლია წარმოვადგინოთ იდეა სტექიომეტრიული ვალენტობაარის ეკვივალენტების რაოდენობა, რომელიც მოცემულ ატომს შეუძლია დაურთოს თავის თავს, ან არის ეკვივალენტების რაოდენობა ატომში. ეკვივალენტები განისაზღვრება წყალბადის ატომების რაოდენობით, მაშინ V сх რეალურად ნიშნავს წყალბადის ატომების რაოდენობას (ან მის ექვივალენტურ ნაწილაკებს), რომლებთანაც ურთიერთქმედებს მოცემული ატომი.

V stx = Z B ან V stx =. (1.1)

მაგალითად, SO 3-ში ( S= +6), Z B (S) უდრის 6 V stx (S) = 6.

წყალბადის ეკვივალენტი არის 1, ასე რომ, ქვემოთ მოცემულ ნაერთებში შემავალი ელემენტებისთვის Z B (Cl) = 1, Z B (O) = 2, Z B (N) = 3 და Z B (C) = 4. სტექიომეტრიული ვალენტობა ჩვეულებრივ აღინიშნება რომაული ციფრებით:

I I I II III I IV I

HCl, H2O, NH3, CH4.

იმ შემთხვევებში, როდესაც ელემენტი არ ერწყმის წყალბადს, მოძიებული ელემენტის ვალენტობა განისაზღვრება იმ ელემენტიდან, რომლის ვალენტობა ცნობილია. ყველაზე ხშირად ის გვხვდება ჟანგბადის გამოყენებით, რადგან ნაერთებში მისი ვალენტობა ჩვეულებრივ ორს უდრის. მაგალითად, კავშირებში:

II II III II IV II

CaO Al 2 O 3 CO 2.

ორობითი ნაერთის ფორმულის გამოყენებით ელემენტის სტოქიომეტრიული ვალენტობის განსაზღვრისას უნდა გვახსოვდეს, რომ ერთი ელემენტის ყველა ატომის ჯამური ვალენტობა უნდა იყოს ტოლი სხვა ელემენტის ყველა ატომის ჯამური ვალენტობის.

ელემენტების ვალენტობის ცოდნით, შეგიძლიათ შექმნათ ნივთიერების ქიმიური ფორმულა. ქიმიური ფორმულების შედგენისას შეგიძლიათ დაიცვან შემდეგი პროცედურა:

1. ნაერთის შემადგენელი ელემენტების ქიმიური სიმბოლოების გვერდით დაწერეთ: KO AlCl AlO;

2. მათი ვალენტობა მითითებულია ქიმიური ელემენტების სიმბოლოების ზემოთ:

I II III I III II

3. ზემოაღნიშნული წესით დაადგინეთ ორივე ელემენტის სტოქიომეტრიული ვალენტობის გამომხატველი რიცხვების უმცირესი საერთო ჯერადი (შესაბამისად 2, 3 და 6).

    უმცირესი საერთო ჯერადი შესაბამისი ელემენტის ვალენტობაზე გაყოფით, ვხვდებით ინდექსებს:

I II III I III II

K 2 O AlCl 3 Al 2 O 3 .

მაგალითი 1.შექმენით ქლორის ოქსიდის ფორმულა, იცოდეთ, რომ მასში ქლორი არის შვიდვალენტიანი და ჟანგბადი ორვალენტიანი.

გამოსავალი.ვპოულობთ 2 და 7 რიცხვების უმცირეს ჯერადს - ის უდრის 14-ს. უმცირესი საერთო ჯერადის გაყოფით შესაბამისი ელემენტის სტოქიომეტრიულ ვალენტობაზე ვპოულობთ ინდექსებს: ქლორის ატომებისთვის 14/7 = 2, ჟანგბადის ატომებისთვის 14. /2 = 7.

ოქსიდის ფორმულა არის -Cl 2 O 7.

ჟანგვის მდგომარეობაასევე ახასიათებს ნივთიერების შემადგენლობას და უდრის სტექიომეტრულ ვალენტობას პლუს ნიშნით (ლითონისთვის ან მოლეკულაში უფრო ელექტროპოზიტიური ელემენტისთვის) ან მინუს.

 = ±V stx. (1.2)

w განისაზღვრება V stx-ის მეშვეობით, შესაბამისად ექვივალენტის მეშვეობით და ეს ნიშნავს, რომ w(H) = ±1; გარდა ამისა, ყველა სხვა ელემენტის w სხვადასხვა ნაერთებში შეიძლება მოიძებნოს ექსპერიმენტულად. კერძოდ, მნიშვნელოვანია, რომ ზოგიერთ ელემენტს ყოველთვის ან თითქმის ყოველთვის ჰქონდეს მუდმივი ჟანგვის მდგომარეობა.

სასარგებლოა დაიმახსოვროთ შემდეგი წესები ჟანგვის მდგომარეობის დასადგენად.

1. w(H) = ±1 (. w = +1 H2O-ში, HCl; . w = –1 NaH-ში, CaH2);

2. (ფტორს) ყველა ნაერთში აქვს w = –1, დანარჩენ ჰალოგენებს ლითონებთან, წყალბადთან და სხვა უფრო ელექტროდადებით ელემენტებთან ასევე აქვს w = –1.

3. ჟანგბადი ჩვეულებრივ ნაერთებში აქვს. w = –2 (გამონაკლისია წყალბადის ზეჟანგი და მისი წარმოებულები – H 2 O 2 ან BaO 2, რომლებშიც ჟანგბადს აქვს –1 ჟანგვის მდგომარეობა, ასევე ჟანგბადის ფტორიდი OF 2, რომელშიც ჟანგბადის ჟანგვის მდგომარეობაა +2. ).

4. ტუტე (Li – Fr) და მიწის ტუტე (Ca – Ra) ლითონებს ყოველთვის აქვთ ჯგუფის რიცხვის ტოლი ჟანგვის მდგომარეობა, ანუ შესაბამისად +1 და +2;

5. Al, Ga, In, Sc, Y, La და ლანთანიდები (გარდა Ce) – w = +3.

6. ელემენტის უმაღლესი დაჟანგვის მდგომარეობა უდრის პერიოდული სისტემის ჯგუფურ რიცხვს, ხოლო ყველაზე დაბალი = (ჯგუფის ნომერი - 8). მაგალითად, უმაღლესი w (S) = +6 SO 3-ში, ყველაზე დაბალი w = -2 H 2 S-ში.

7. მარტივი ნივთიერებების ჟანგვის მდგომარეობები მიჩნეულია ნულოვანი.

8. იონების ჟანგვის მდგომარეობები მათი მუხტების ტოლია.

9. ნაერთში ელემენტების ჟანგვის მდგომარეობები ანადგურებენ ერთმანეთს ისე, რომ მათი ჯამი ყველა ატომისთვის მოლეკულაში ან ნეიტრალური ფორმულის ერთეულში არის ნული, ხოლო იონისთვის ეს არის მისი მუხტი. ეს შეიძლება გამოყენებულ იქნას უცნობი ჟანგვის მდგომარეობის დასადგენად ცნობილიდან და შექმნას ფორმულები მრავალელემენტური ნაერთებისთვის.

მაგალითი 2.განსაზღვრეთ ქრომის დაჟანგვის ხარისხი მარილი K 2 CrO 4 და იონ Cr 2 O 7 2 - .

გამოსავალი.ჩვენ ვიღებთ w(K) = +1; w(O) =-2. სტრუქტურული ერთეულისთვის K 2 CrO 4 გვაქვს:

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

იონისთვის Cr 2 O 7 2 - გვაქვს: 2 . X + 7 . (-2) =-2, X =w(Cr) = +6.

ანუ ქრომის დაჟანგვის მდგომარეობა ორივე შემთხვევაში ერთნაირია.

მაგალითი 3.განსაზღვრეთ ფოსფორის დაჟანგვის ხარისხი ნაერთებში P 2 O 3 და PH 3.

გამოსავალი.ნაერთში P 2 O 3 w(O) = -2. გამომდინარე იქიდან, რომ მოლეკულის დაჟანგვის მდგომარეობების ალგებრული ჯამი ნულის ტოლი უნდა იყოს, ვპოულობთ ფოსფორის ჟანგვის მდგომარეობას: 2. X + 3. (-2) = 0, აქედან გამომდინარე, X =w(P) = +3.

ნაერთში PH 3 w(H) = +1, აქედან გამომდინარე X + 3.(+1) = 0. X =w(P) =-3.

მაგალითი 4.დაწერეთ ოქსიდების ფორმულები, რომლებიც შეიძლება მივიღოთ ქვემოთ ჩამოთვლილი ჰიდროქსიდების თერმული დაშლით:

H2SiO3; Fe(OH) 3; H3AsO4; H2WO4; Cu(OH)2.

გამოსავალი. H 2 SiO 3 - განვსაზღვროთ სილიციუმის ჟანგვის მდგომარეობა: w(H) = +1, w(O) =-2, აქედან გამომდინარე: 2. (+1) + X + 3 . (-2) = 0.w(Si) = X = +4. ჩვენ ვადგენთ ოქსიდის-SiO2 ფორმულას.

Fe(OH) 3 - ჰიდროქსო ჯგუფის მუხტი არის -1, შესაბამისად w(Fe) = +3 და შესაბამისი ოქსიდის ფორმულა არის Fe 2 O 3.

H 3 AsO 4 - დარიშხანის დაჟანგვის მდგომარეობა მჟავაში: 3. (+1) +X+ 4 . (-2) = 0.X=w(როგორც) = +5. ამრიგად, ოქსიდის ფორმულა არის როგორც 2 O 5.

H 2 WO 4 -w(W) მჟავაში არის +6, ამიტომ შესაბამისი ოქსიდის ფორმულა არის WO 3.

Cu(OH) 2 - ვინაიდან არსებობს ორი ჰიდროქსო ჯგუფი, რომელთა მუხტი არის -1, შესაბამისად w(Cu) = +2 და ოქსიდის ფორმულა არის -CuO.

ელემენტების უმეტესობას აქვს რამდენიმე დაჟანგვის მდგომარეობა.

მოდით განვიხილოთ, თუ როგორ, გამოყენებით ცხრილი D.I. მენდელეევს შეუძლია განსაზღვროს ელემენტების ძირითადი ჟანგვის მდგომარეობა.

სტაბილური ჟანგვის მდგომარეობები ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტებიშეიძლება განისაზღვროს შემდეგი წესების მიხედვით:

1. I-III ჯგუფების ელემენტებს აქვთ მხოლოდ ერთი დაჟანგვის მდგომარეობა - დადებითი და ტოლი მნიშვნელობით ჯგუფის რიცხვებთან (გარდა ტალიუმისა, რომელსაც აქვს w = +1 და +3).

IV-VI ჯგუფების ელემენტებისთვის, გარდა დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობისა, რომელიც შეესაბამება ჯგუფის რიცხვს, და უარყოფითი, რომელიც უდრის 8 რიცხვსა და ჯგუფურ რიცხვს შორის სხვაობას, ასევე არსებობს შუალედური ჟანგვის მდგომარეობები, რომლებიც ჩვეულებრივ განსხვავდება 2-ით. ერთეულები. IV ჯგუფისთვის ჟანგვის მდგომარეობებია, შესაბამისად, +4, +2, -2, -4; V ჯგუფის ელემენტებისთვის, შესაბამისად -3, -1 +3 +5; ხოლო VI ჯგუფისთვის - +6, +4, -2.

3. VII ჯგუფის ელემენტებს აქვთ ყველა დაჟანგვის მდგომარეობა +7-დან -1-მდე, განსხვავდება ორი ერთეულით, ე.ი. +7, +5, +3, +1 და -1. ჰალოგენების ჯგუფში გამოიყოფა ფტორი, რომელსაც არ გააჩნია დადებითი დაჟანგვის მდგომარეობები და სხვა ელემენტებთან ნაერთებში არსებობს მხოლოდ ერთი დაჟანგვის მდგომარეობაში -1. (არსებობს რამდენიმე ჰალოგენური ნაერთი თანაბარი ჟანგვის მდგომარეობით: ClO, ClO 2 და ა.შ.)

ელემენტები გვერდითი ქვეჯგუფებიარ არსებობს მარტივი კავშირი სტაბილურ ჟანგვის მდგომარეობასა და ჯგუფის რიცხვს შორის. მეორადი ქვეჯგუფების ზოგიერთი ელემენტისთვის უბრალოდ უნდა გვახსოვდეს სტაბილური ჟანგვის მდგომარეობა. ეს ელემენტები მოიცავს:

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

სამ და მრავალელემენტიანი ნაერთების ფორმულების შესადგენად ჟანგვის მდგომარეობების მიხედვით, აუცილებელია ვიცოდეთ ყველა ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობა. ამ შემთხვევაში, ფორმულაში ელემენტების ატომების რაოდენობა განისაზღვრება იმ პირობით, რომ ყველა ატომის დაჟანგვის მდგომარეობების ჯამი უდრის ფორმულის ერთეულის მუხტს (მოლეკულა, იონი). მაგალითად, თუ ცნობილია, რომ დაუმუხტველი ფორმულის ერთეული შეიცავს K, Cr და O ატომებს ჟანგვის მდგომარეობებით ტოლი +1, +6 და -2, შესაბამისად, მაშინ ეს პირობა დაკმაყოფილდება K 2 CrO 4, K ფორმულებით. 2 Cr 2 O 7, K 2 Cr 3 O 10 და მრავალი სხვა; ანალოგიურად, ეს იონი მუხტით -2, რომელიც შეიცავს Cr +6 და O - 2, შეესაბამება ფორმულებს CrO 4 2 -, Cr 2 O 7 2 -, Cr 3 O 10 2 -, Cr 4 O 13 2 - და ა.შ.

3. ელექტრონული ვალენტობა- მოცემული ატომის მიერ წარმოქმნილი ქიმიური ბმების რაოდენობა.

მაგალითად, H 2 O 2 H ¾ O მოლეკულაში

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

ანუ არის ქიმიური ნაერთები, რომლებშიც სტოქიომეტრიული და ელექტრონული ვალენტობები ერთმანეთს არ ემთხვევა; მათ შორისაა, მაგალითად, რთული ნაერთები.

კოორდინაცია და ელექტრონული ვალენტობა უფრო დეტალურად არის განხილული თემებში "ქიმიური შემაკავშირებელი" და "კომპლექსური ნაერთები".

ქიმიის გაკვეთილებზე თქვენ უკვე გაეცნობით ქიმიური ელემენტების ვალენტობის ცნებას. ჩვენ შევიკრიბეთ ყველა სასარგებლო ინფორმაცია ამ საკითხთან დაკავშირებით ერთ ადგილას. გამოიყენეთ იგი სახელმწიფო გამოცდისთვის და ერთიანი სახელმწიფო გამოცდისთვის მომზადებისას.

ვალენტურობა და ქიმიური ანალიზი

ვალენტობა- ქიმიური ელემენტების ატომების უნარი შევიდნენ ქიმიურ ნაერთებში სხვა ელემენტების ატომებთან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ატომის უნარი შექმნას გარკვეული რაოდენობის ქიმიური ბმები სხვა ატომებთან.

ლათინურიდან სიტყვა "ვალენტობა" ითარგმნება როგორც "ძალა, უნარი". ძალიან სწორი სახელია, არა?

"ვალენტობის" ცნება ერთ-ერთი ძირითადია ქიმიაში. იგი დაინერგა მანამდეც, სანამ მეცნიერებმა იცოდნენ ატომის სტრუქტურა (1853 წელს). ამიტომ, როდესაც ჩვენ შევისწავლეთ ატომის სტრუქტურა, მან განიცადა გარკვეული ცვლილებები.

ამრიგად, ელექტრონული თეორიის თვალსაზრისით, ვალენტობა პირდაპირ კავშირშია ელემენტის ატომის გარე ელექტრონების რაოდენობასთან. ეს ნიშნავს, რომ "ვალენტობა" ეხება ელექტრონული წყვილების რაოდენობას, რომელიც ატომს აქვს სხვა ატომებთან.

ამის ცოდნით, მეცნიერებმა შეძლეს ქიმიური ბმის ბუნების აღწერა. ის მდგომარეობს იმაში, რომ ნივთიერების ატომების წყვილი იზიარებს ვალენტურ ელექტრონებს.

შეიძლება იკითხოთ, როგორ შეძლეს მე-19 საუკუნის ქიმიკოსებმა ვალენტობის აღწერა მაშინაც კი, როცა თვლიდნენ, რომ არ არსებობდა ატომზე პატარა ნაწილაკები? ეს არ ნიშნავს, რომ ეს ასე მარტივი იყო - ისინი ეყრდნობოდნენ ქიმიურ ანალიზს.

ქიმიური ანალიზის საშუალებით წარსულის მეცნიერებმა დაადგინეს ქიმიური ნაერთის შემადგენლობა: სხვადასხვა ელემენტის რამდენ ატომს შეიცავს მოცემული ნივთიერების მოლეკულა. ამისათვის საჭირო იყო იმის დადგენა, თუ რა იყო თითოეული ელემენტის ზუსტი მასა სუფთა (მინარევების გარეშე) ნივთიერების ნიმუშში.

მართალია, ეს მეთოდი არ არის ხარვეზების გარეშე. რადგან ელემენტის ვალენტობა ამ გზით შეიძლება განისაზღვროს მხოლოდ მისი მარტივი კომბინაციით ყოველთვის ერთვალენტიან წყალბადთან (ჰიდრიდთან) ან ყოველთვის ორვალენტიან ჟანგბადთან (ოქსიდთან). მაგალითად, აზოტის ვალენტობა NH 3-ში არის III, ვინაიდან წყალბადის ერთი ატომი დაკავშირებულია აზოტის სამ ატომთან. ხოლო ნახშირბადის ვალენტობა მეთანში (CH 4), იგივე პრინციპის მიხედვით, არის IV.

ვალენტობის განსაზღვრის ეს მეთოდი შესაფერისია მხოლოდ მარტივი ნივთიერებებისთვის. მაგრამ მჟავებში, ამ გზით ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ მხოლოდ ისეთი ნაერთების ვალენტობა, როგორიცაა მჟავე ნარჩენები, მაგრამ არა ყველა ელემენტის (გარდა წყალბადის ცნობილი ვალენტობისა) ინდივიდუალურად.

როგორც უკვე შენიშნეთ, ვალენტობა მითითებულია რომაული ციფრებით.

ვალენტობა და მჟავები

ვინაიდან წყალბადის ვალენტობა უცვლელი რჩება და თქვენთვის კარგად არის ცნობილი, თქვენ შეგიძლიათ მარტივად განსაზღვროთ მჟავას ნარჩენების ვალენტობა. მაგალითად, H 2 SO 3 -ში SO 3 არის I, HСlO 3 -ში СlO 3 არის I.

ანალოგიურად, თუ ცნობილია მჟავის ნარჩენების ვალენტობა, ადვილია მჟავის სწორი ფორმულის ჩაწერა: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O. 6.

ვალენტობა და ფორმულები

ვალენტობის ცნებას აქვს აზრი მხოლოდ მოლეკულური ბუნების ნივთიერებებისთვის და არ არის ძალიან შესაფერისი ქიმიური ბმების აღსაწერად კასეტური, იონური, კრისტალური ბუნების ნაერთებში და ა.შ.

ნივთიერებების მოლეკულურ ფორმულებში ინდექსები ასახავს მათ შემადგენელი ელემენტების ატომების რაოდენობას. ელემენტების ვალენტობის ცოდნა ხელს უწყობს ინდექსების სწორად განთავსებას. ანალოგიურად, მოლეკულური ფორმულისა და ინდექსების დათვალიერებით, შეგიძლიათ განსაზღვროთ შემადგენელი ელემენტების ვალენტობა.

თქვენ ასრულებთ ასეთ დავალებებს სკოლაში ქიმიის გაკვეთილებზე. მაგალითად, ნივთიერების ქიმიური ფორმულით, რომელშიც ცნობილია ერთ-ერთი ელემენტის ვალენტობა, შეგიძლიათ მარტივად განსაზღვროთ სხვა ელემენტის ვალენტობა.

ამისათვის თქვენ უბრალოდ უნდა გახსოვდეთ, რომ მოლეკულური ბუნების ნივთიერებაში ორივე ელემენტის ვალენტობათა რაოდენობა ტოლია. ამიტომ გამოიყენეთ უმცირესი საერთო ჯერადი (შეესაბამება ნაერთისათვის საჭირო თავისუფალი ვალენტობების რაოდენობას) თქვენთვის უცნობი ელემენტის ვალენტობის დასადგენად.

გასაგებად ავიღოთ რკინის ოქსიდის Fe 2 O 3 ფორმულა. აქ ქიმიური ბმის ფორმირებაში მონაწილეობს რკინის ორი ატომი III ვალენტობით და 3 ჟანგბადის ატომი II ვალენტობით. მათი უმცირესი საერთო ჯერადი არის 6.

  • მაგალითი: თქვენ გაქვთ ფორმულები Mn 2 O 7. თქვენ იცით ჟანგბადის ვალენტობა, ადვილია გამოთვალოთ, რომ უმცირესი საერთო ჯერადი არის 14, შესაბამისად Mn-ის ვალენტობა არის VII.

ანალოგიურად, შეგიძლიათ პირიქით გააკეთოთ: ჩაწერეთ ნივთიერების სწორი ქიმიური ფორმულა, იცოდეთ მისი ელემენტების ვალენტობა.

  • მაგალითი: ფოსფორის ოქსიდის ფორმულის სწორად დასაწერად ვითვალისწინებთ ჟანგბადის (II) და ფოსფორის (V) ვალენტობას. ეს ნიშნავს, რომ P და O-სთვის უმცირესი საერთო ჯერადი არის 10. მაშასადამე, ფორმულას აქვს შემდეგი ფორმა: P 2 O 5.

კარგად იცის ელემენტების თვისებები, რომლებსაც ისინი ავლენენ სხვადასხვა ნაერთებში, შესაძლებელია მათი ვალენტობის დადგენა ასეთი ნაერთების გამოჩენითაც კი.

მაგალითად: სპილენძის ოქსიდები წითელი (Cu 2 O) და შავი (CuO) ფერისაა. სპილენძის ჰიდროქსიდები შეფერილია ყვითლად (CuOH) და ლურჯი (Cu(OH) 2).

იმისათვის, რომ ნივთიერებებში კოვალენტური ბმები უფრო ვიზუალური და გასაგები გახდეს თქვენთვის, დაწერეთ მათი სტრუქტურული ფორმულები. ელემენტებს შორის ხაზები წარმოადგენს ობლიგაციებს (ვალენტობას), რომლებიც წარმოიქმნება მათ ატომებს შორის:

ვალენტურობის მახასიათებლები

დღეს ელემენტების ვალენტურობის განსაზღვრა ეფუძნება მათი ატომების გარე ელექტრონული გარსების სტრუქტურის ცოდნას.

ვალენტობა შეიძლება იყოს:

  • მუდმივი (მთავარი ქვეჯგუფების ლითონები);
  • ცვლადი (არამეტალები და მეორადი ჯგუფების ლითონები):
    • უმაღლესი ვალენტობა;
    • ყველაზე დაბალი ვალენტობა.

შემდეგი მუდმივი რჩება სხვადასხვა ქიმიურ ნაერთებში:

  • წყალბადის, ნატრიუმის, კალიუმის, ფტორის ვალენტობა (I);
  • ჟანგბადის, მაგნიუმის, კალციუმის, თუთიის ვალენტობა (II);
  • ალუმინის ვალენტობა (III).

მაგრამ რკინისა და სპილენძის, ბრომისა და ქლორის, ისევე როგორც მრავალი სხვა ელემენტის ვალენტობა იცვლება, როდესაც ისინი ქმნიან სხვადასხვა ქიმიურ ნაერთებს.

ვალენტობა და ელექტრონის თეორია

ელექტრონული თეორიის ფარგლებში ატომის ვალენტობა განისაზღვრება დაუწყვილებელი ელექტრონების რაოდენობის მიხედვით, რომლებიც მონაწილეობენ სხვა ატომების ელექტრონებთან ელექტრონული წყვილების წარმოქმნაში.

ქიმიური ბმების ფორმირებაში მონაწილეობენ მხოლოდ ატომის გარე გარსში მდებარე ელექტრონები. ამრიგად, ქიმიური ელემენტის მაქსიმალური ვალენტობა არის ელექტრონების რაოდენობა მისი ატომის გარე ელექტრონულ გარსში.

ვალენტობის ცნება მჭიდროდ არის დაკავშირებული პერიოდულ კანონთან, რომელიც აღმოაჩინა დ.ი.მენდელეევმა. თუ ყურადღებით დააკვირდებით პერიოდულ სისტემას, ადვილად შეამჩნევთ: ელემენტის პოზიცია პერიოდულ სისტემაში და მისი ვალენტობა განუყოფლად არის დაკავშირებული. ელემენტების ყველაზე მაღალი ვალენტობა, რომლებიც მიეკუთვნება იმავე ჯგუფს, შეესაბამება პერიოდულ სისტემაში ჯგუფის რიგით რიცხვს.

ყველაზე დაბალ ვალენტობას აღმოაჩენთ, როდესაც გამოაკლებთ თქვენთვის საინტერესო ელემენტის ჯგუფურ რიცხვს პერიოდულ სისტემაში ჯგუფების რაოდენობას (არის რვა).

მაგალითად, მრავალი ლითონის ვალენტობა ემთხვევა იმ ჯგუფების რიცხვს პერიოდული ელემენტების ცხრილში, რომლებსაც ისინი მიეკუთვნებიან.

ქიმიური ელემენტების ვალენტურობის ცხრილი

Სერიული ნომერი

ქიმ. ელემენტი (ატომური ნომერი)

სახელი

ქიმიური სიმბოლო

ვალენტობა

1 წყალბადი

ჰელიუმი

ლითიუმი

ბერილიუმი

Ნახშირბადის

აზოტი / აზოტი

ჟანგბადი

ფტორი

ნეონი / ნეონი

ნატრიუმი/ნატრიუმი

მაგნიუმი / მაგნიუმი

ალუმინის

სილიკონი

ფოსფორი / ფოსფორი

გოგირდის/გოგირდის

ქლორი

არგონი / არგონი

კალიუმი/კალიუმი

კალციუმი

სკანდიუმი / სკანდიუმი

ტიტანის

ვანადიუმი

Chrome / Chromium

მანგანუმი / მანგანუმი

რკინა

კობალტი

ნიკელი

სპილენძი

თუთია

გალიუმი

გერმანიუმი

დარიშხანი/დარიშხანი

სელენი

ბრომი

კრიპტონი / კრიპტონი

რუბიდიუმი / რუბიდიუმი

სტრონციუმი / სტრონციუმი

იტრიუმი / იტრიუმი

ცირკონიუმი / ცირკონიუმი

ნიობიუმი / ნიობიუმი

მოლიბდენი

ტექნეტიუმი / Technetium

რუთენიუმი / რუთენიუმი

როდიუმი

პალადიუმი

ვერცხლი

კადმიუმი

ინდიუმი

Tin/Tin

ანტიმონი / ანტიმონი

Tellurium / Tellurium

იოდი / იოდი

ქსენონი / ქსენონი

ცეზიუმი

ბარიუმი / ბარიუმი

ლანთანუმი / Lanthanum

ცერიუმი

პრასეოდიმი / Praseodymium

ნეოდიმი / ნეოდიმი

პრომეთიუმი / პრომეთიუმი

სამარიუმი / Samarium

ევროპიუმი

გადოლინიუმი / Gadolinium

ტერბიუმი / ტერბიუმი

დისპროსიუმი / Dysprosium

ჰოლმიუმი

ერბიუმი

თულიუმი

იტერბიუმი / იტერბიუმი

ლუტეტიუმი / ლუტეტიუმი

ჰაფნიუმი / Hafnium

ტანტალი / ტანტალი

ვოლფრამი/ვოლფრამი

რენიუმი / რენიუმი

ოსმიუმი / Osmium

ირიდიუმი / ირიდიუმი

პლატინა

ოქრო

მერკური

ტალიუმი / ტალიუმი

ტყვია/წამყვანი

ბისმუტი

პოლონიუმი

ასტატინი

რადონი / რადონი

ფრანციუმი

რადიუმი

აქტინიუმი

თორიუმი

პროაქტინიუმი / პროტაქტინიუმი

ურანი / ურანი

მე

(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)

Მონაცემები არ არის

Მონაცემები არ არის

(II), III, IV, (V), VI

ის ვალენტობები, რომლებსაც ისინი ფლობენ ელემენტებს იშვიათად ავლენენ, მოცემულია ფრჩხილებში.

ვალენტობა და დაჟანგვის მდგომარეობა

ამრიგად, ჟანგვის ხარისხზე საუბრისას იგულისხმება, რომ იონური (რაც მნიშვნელოვანია) ბუნების ნივთიერებაში ატომს აქვს გარკვეული ჩვეულებრივი მუხტი. და თუ ვალენტობა ნეიტრალური მახასიათებელია, მაშინ ჟანგვის მდგომარეობა შეიძლება იყოს უარყოფითი, დადებითი ან ნულის ტოლი.

საინტერესოა, რომ ერთი და იგივე ელემენტის ატომისთვის, ელემენტებიდან გამომდინარე, რომლებითაც იგი ქმნის ქიმიურ ნაერთს, ვალენტობა და დაჟანგვის მდგომარეობა შეიძლება იყოს იგივე (H 2 O, CH 4 და ა.შ.) ან განსხვავებული (H 2 O. 2, HNO 3).

დასკვნა

ატომების სტრუქტურის შესახებ ცოდნის გაღრმავებით, თქვენ უფრო ღრმად და უფრო დეტალურად შეიტყობთ ვალენტობის შესახებ. ქიმიური ელემენტების ეს აღწერა არ არის ამომწურავი. მაგრამ მას აქვს დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა. როგორც თქვენ თვითონ გინახავთ არაერთხელ, თქვენს გაკვეთილებზე პრობლემების გადაჭრა და ქიმიური ექსპერიმენტების ჩატარება.

ეს სტატია შექმნილია იმისთვის, რომ დაგეხმაროთ ვალენტურობის შესახებ თქვენი ცოდნის ორგანიზებაში. და ასევე შეგახსენებთ, როგორ შეიძლება განისაზღვროს და სად გამოიყენება ვალენტობა.

ვიმედოვნებთ, რომ ეს მასალა გამოგადგებათ საშინაო დავალების მოსამზადებლად და ტესტებისა და გამოცდებისთვის თვითმომზადებისთვის.

ვებსაიტზე, მასალის სრულად ან ნაწილობრივ კოპირებისას საჭიროა წყაროს ბმული.

ვალენტობა არის ატომების უნარი, მიამაგრონ საკუთარ თავს სხვა ატომების გარკვეული რაოდენობა.

სხვა მონოვალენტური ელემენტის ერთი ატომი შერწყმულია ერთვალენტური ელემენტის ერთ ატომთან(HCl) . ორვალენტიანი ელემენტის ატომი გაერთიანებულია ერთვალენტიანი ელემენტის ორ ატომთან.(H2O) ან ერთი ორვალენტიანი ატომი(CaO) . ეს ნიშნავს, რომ ელემენტის ვალენტობა შეიძლება იყოს წარმოდგენილი, როგორც რიცხვი, რომელიც გვიჩვენებს, თუ რამდენ ატომს შეუძლია გაერთიანდეს მოცემული ელემენტის ერთვალენტური ელემენტის ატომთან. ელემენტის ვალენტობა არის ობლიგაციების რაოდენობა, რომელსაც ატომი ქმნის:

ნა - ერთვალენტიანი (ერთი ბმული)

- ერთვალენტიანი (ერთი ბმული)

- ორვალენტიანი (ორი ბმული თითოეული ატომისთვის)

- ექვსვალენტური (აყალიბებს ექვს კავშირს მეზობელ ატომებთან)

ვალენტობის განსაზღვრის წესები
ელემენტები კავშირებში

1. ვალენტობა წყალბადისშეცდომით მე(ერთეული). შემდეგ, წყლის H 2 O ფორმულის შესაბამისად, წყალბადის ორი ატომი ერთვის ჟანგბადის ერთ ატომს.

2. ჟანგბადითავის ნაერთებში ყოველთვის ავლენს ვალენტობას II. მაშასადამე, CO 2 ნაერთში ნახშირბადს (ნახშირორჟანგი) აქვს IV ვალენტობა.

3. უმაღლესი ვალენტობატოლია ჯგუფის ნომერი .

4. ყველაზე დაბალი ვალენტობაუდრის სხვაობას 8 რიცხვს (ჯგუფების რაოდენობა ცხრილში) და იმ ჯგუფის რიცხვს შორის, რომელშიც ეს ელემენტი მდებარეობს, ე.ი. 8 - ჯგუფები .

5. „A“ ქვეჯგუფებში მდებარე ლითონებისთვის ვალენტობა ჯგუფის რიცხვის ტოლია.

6. არამეტალები ჩვეულებრივ ავლენენ ორ ვალენტობას: უფრო მაღალ და ქვედა.

მაგალითად: გოგირდს აქვს უმაღლესი ვალენტობა VI და ყველაზე დაბალი (8 – 6) II-ის ტოლი; ფოსფორი ავლენს V და III ვალენტობას.

7. ვალენტობა შეიძლება იყოს მუდმივი ან ცვალებადი.

ელემენტების ვალენტობა უნდა იყოს ცნობილი ნაერთების ქიმიური ფორმულების შესაქმნელად.

ფოსფორის ოქსიდის ნაერთის ფორმულის შედგენის ალგორითმი

თანმიმდევრობა

ფოსფორის ოქსიდის ფორმულირება

1. დაწერეთ ელემენტების სიმბოლოები

რ ო

2. ელემენტების ვალენტობების დადგენა

V II
პ ო

3. იპოვეთ ვალენტობათა რიცხვითი მნიშვნელობების უმცირესი საერთო ჯერადი

5 2 = 10

4. იპოვეთ მიმართება ელემენტთა ატომებს შორის ნაპოვნი უმცირესი ჯერადი ელემენტების შესაბამის ვალენტობებზე გაყოფით

10: 5 = 2, 10: 2 = 5;

P:O=2:5

5. დაწერეთ ელემენტების სიმბოლოების ინდექსები

R 2 O 5

6. ნაერთის (ოქსიდის) ფორმულა

R 2 O 5


გახსოვდეს!

ნაერთების ქიმიური ფორმულების შედგენის თავისებურებები.

1) ყველაზე დაბალი ვალენტობა ნაჩვენებია ელემენტით, რომელიც მდებარეობს მარჯვნივ და ზევით D.I. მენდელეევის ცხრილში, ხოლო ყველაზე მაღალი ვალენტობა ნაჩვენებია ელემენტით, რომელიც მდებარეობს მარცხნივ და ქვემოთ.

მაგალითად, ჟანგბადთან ერთად გოგირდი ავლენს VI ყველაზე მაღალ ვალენტობას, ხოლო ჟანგბადი ყველაზე დაბალ ვალენტობას II. ამრიგად, გოგირდის ოქსიდის ფორმულა იქნება SO 3.

სილიციუმის ნაერთში ნახშირბადთან პირველი ავლენს უმაღლეს IV ვალენტიანობას, ხოლო მეორე - ყველაზე დაბალ IV. ასე რომ, ფორმულა - SiC. ეს არის სილიციუმის კარბიდი, ცეცხლგამძლე და აბრაზიული მასალების საფუძველი.

2) ფორმულაში პირველ ადგილზეა ლითონის ატომი.

2) ნაერთების ფორმულებში, არამეტალის ატომი, რომელიც ავლენს ყველაზე დაბალ ვალენტობას, ყოველთვის მეორე ადგილზეა და ასეთი ნაერთის სახელი მთავრდება "id"-ით.

Მაგალითად,საო - კალციუმის ოქსიდი, NaCl - ნატრიუმის ქლორიდი, PbS - ტყვიის სულფიდი.

ახლა თქვენ შეგიძლიათ დაწეროთ ფორმულები ლითონებისა და არამეტალების ნებისმიერი ნაერთებისთვის.




მოგეწონათ სტატია? Გააზიარე