원자가 개념을 도입한 과학자는 누구입니까? 원자가란 무엇입니까? 일정한 원자가를 갖는 원소

"원가"의 개념에는 여러 가지 정의가 있습니다. 대부분 이 용어는 한 요소의 원자가 다른 요소의 특정 수의 원자를 부착하는 능력을 나타냅니다. 종종 화학을 공부하기 시작한 사람들은 다음과 같은 질문을 합니다: 원소의 원자가를 어떻게 결정합니까? 몇 가지 규칙만 알면 쉽게 할 수 있습니다.

원자가 상수 및 변수

화합물 HF, H2S 및 CaH2를 고려해 봅시다. 이러한 각 예에서 하나의 수소 원자는 다른 화학 원소의 원자 하나만 그 자체에 부착됩니다. 이는 원자가가 1과 같다는 것을 의미합니다. 원자가 값은 로마 숫자로 된 화학 원소 기호 위에 표시됩니다.

주어진 예에서 불소 원자는 단 하나의 1가 H 원자에만 결합되어 있으며 이는 원자가도 1임을 의미합니다. H2S의 황 원자는 이미 두 개의 H 원자를 자신에게 부착하므로 이 화합물에서는 2가입니다. 수소화물 CaH2의 칼슘도 두 개의 수소 원자에 결합되어 있습니다. 이는 원자가가 2임을 의미합니다.

대부분의 화합물에 포함된 산소는 2가입니다. 즉, 다른 원자와 두 개의 화학 결합을 형성합니다.

첫 번째 경우, 황 원자는 두 개의 산소 원자를 자체적으로 부착합니다. 즉, 총 4개의 화학 결합을 형성합니다(하나의 산소가 두 개의 결합을 형성하며, 이는 황을 의미함 - 두 배의 2), 즉 원자가는 4입니다.

SO3 화합물에서 황은 이미 3개의 O 원자에 부착되어 있으므로 원자가는 6입니다(각 산소 원자와 3번의 결합을 형성함). 칼슘 원자는 하나의 산소 원자에만 부착되어 두 개의 결합을 형성합니다. 이는 원자가가 O의 원자가와 동일 즉 2임을 의미합니다.

H 원자는 모든 화합물에서 1가입니다. 산소의 원자가는 항상(하이드로늄 이온 H3O(+) 제외) 2입니다. 칼슘은 수소와 산소 모두와 두 개의 화학 결합을 형성합니다. 이들은 일정한 원자가를 갖는 요소입니다. 이미 표시된 것 외에도 다음은 일정한 원자가를 갖습니다.

Li, Na, K, F - 1가;
Be, Mg, Ca, Zn, Cd - II의 원자가를 가지며;
B, Al 및 Ga는 3가이다.

고려된 경우와 달리 황 원자는 수소와 결합하여 원자가 II를 가지며 산소와 결합하면 4가 또는 6가가 될 수 있습니다. 이러한 원소의 원자는 가변 원자가를 갖는다고 합니다. 또한 대부분의 경우 최대 값은 주기율표에서 해당 원소가 위치한 그룹의 수와 일치합니다 (규칙 1).

이 규칙에는 많은 예외가 있습니다. 따라서 구리족의 원소 1은 I과 II의 원자가를 모두 나타냅니다. 반대로 철, 코발트, 니켈, 질소, 불소는 그룹 번호보다 작은 최대 원자가를 갖습니다. 따라서 Fe, Co, Ni의 경우 II 및 III, N - IV, 불소 - I입니다.

최소 원자가 값은 항상 숫자 8과 그룹 번호 간의 차이에 해당합니다(규칙 2).

특정 물질의 공식에 의해서만 가변적인 원소의 원자가가 무엇인지 명확하게 결정할 수 있습니다.

이원 화합물의 원자가 결정

(두 원소로 구성된) 이원 화합물에서 한 원소의 원자가를 결정하는 방법을 고려해 봅시다. 여기에는 두 가지 옵션이 있습니다. 화합물에서 한 요소의 원자 원자가가 정확히 알려져 있거나 두 입자 모두 가변 원자가를 갖습니다.

사례 1:

사례 2:

3원소 입자 공식을 사용한 원자가 결정.

모든 화학 물질이 이원자 분자로 구성되는 것은 아닙니다. 3원소 입자에서 원소의 원자가를 결정하는 방법은 무엇입니까? 두 화합물 K2Cr2O7의 공식 예를 사용하여 이 질문을 고려해 보겠습니다.

칼륨 대신에 철이나 가변 원자가를 갖는 다른 원소가 공식에 포함되어 있는 경우, 산 잔류물의 원자가가 무엇인지 알아야 합니다. 예를 들어, FeSO4 공식과 함께 모든 원소의 원자가를 계산해야 합니다.

"원가"라는 용어는 유기화학에서 더 자주 사용된다는 점에 유의해야 합니다. 무기 화합물의 공식을 작성할 때 "산화 상태"라는 개념이 자주 사용됩니다.

화학 수업에서 여러분은 이미 화학 원소의 원자가 개념에 대해 알게 되었습니다. 우리는 이 문제에 대한 모든 유용한 정보를 한곳에 모았습니다. 주 시험과 통합 주 시험을 준비할 때 사용하세요.

원자가 및 화학 분석

원자가– 화학 원소의 원자가 다른 원소의 원자와 화합물을 형성하는 능력. 즉, 다른 원자와 특정 수의 화학 결합을 형성하는 원자의 능력입니다.

라틴어에서 "valency"라는 단어는 "힘, 능력"으로 번역됩니다. 아주 정확한 이름이죠?

원자가(valence)의 개념은 화학의 기본 개념 중 하나입니다. 그것은 과학자들이 원자의 구조를 알기도 전인 1853년에 소개되었습니다. 따라서 원자의 구조를 연구하면서 원자에는 몇 가지 변화가 생겼습니다.

따라서 전자 이론의 관점에서 원자가는 원소 원자의 외부 전자 수와 직접적인 관련이 있습니다. 이는 "원가"가 원자가 다른 원자와 갖는 전자쌍의 수를 의미함을 의미합니다.

이를 알고 과학자들은 화학 결합의 본질을 설명할 수 있었습니다. 물질의 한 쌍의 원자가 한 쌍의 원자가 전자를 공유한다는 사실에 있습니다.

19세기 화학자들은 원자보다 작은 입자가 없다고 믿었음에도 원자가를 어떻게 설명할 수 있었습니까? 이것이 그렇게 간단하다는 말은 아닙니다. 그들은 화학적 분석에 의존했습니다.

과거의 과학자들은 화학적 분석을 통해 화합물의 구성, 즉 문제의 물질 분자에 얼마나 많은 다양한 원소의 원자가 포함되어 있는지를 결정했습니다. 이를 위해서는 순수한(불순물이 없는) 물질 샘플에 있는 각 원소의 정확한 질량이 얼마인지 확인하는 것이 필요했습니다.

사실, 이 방법에 결함이 없는 것은 아닙니다. 원소의 원자가는 항상 1가 수소(수소화물) 또는 항상 2가 산소(산화물)와의 단순한 결합에서만 이러한 방식으로 결정될 수 있기 때문입니다. 예를 들어, NH 3의 질소 원자가는 III입니다. 왜냐하면 하나의 수소 원자가 세 개의 질소 원자에 결합되어 있기 때문입니다. 그리고 같은 원리에 따라 메탄(CH4)의 탄소 원자가는 IV입니다.

원자가를 결정하는 이 방법은 단순 물질에만 적합합니다. 그러나 산에서는 이러한 방식으로 산성 잔류물과 같은 화합물의 원자가만 결정할 수 있으며 모든 원소(알려진 수소의 원자가 제외)를 개별적으로 결정할 수는 없습니다.

이미 알고 있듯이 원자가는 로마 숫자로 표시됩니다.

원자가 및 산

수소의 원자가는 변하지 않고 잘 알려져 있으므로 산 잔류물의 원자가를 쉽게 결정할 수 있습니다. 예를 들어, H 2 SO 3에서 SO 3의 원자가는 I이고, HСlO 3에서 СlO 3의 원자가는 I입니다.

비슷한 방식으로, 산 잔기의 원자가를 알면 산의 올바른 공식을 적는 것이 쉽습니다: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

원자가 및 공식

원자가의 개념은 분자 성질의 물질에 대해서만 의미가 있으며 클러스터, 이온, 결정질 등의 화합물의 화학 결합을 설명하는 데는 적합하지 않습니다.

물질의 분자식 지수는 물질을 구성하는 원소의 원자 수를 반영합니다. 요소의 원자가를 아는 것은 색인을 올바르게 배치하는 데 도움이 됩니다. 마찬가지로 분자식과 지수를 보면 구성 원소의 원자가를 알 수 있습니다.

학교 화학 수업에서 이와 같은 작업을 수행합니다. 예를 들어, 원소 중 하나의 원자가가 알려진 물질의 화학식을 가지고 있으면 다른 원소의 원자가를 쉽게 결정할 수 있습니다.

이렇게하려면 분자 성질의 물질에서 두 요소의 원자가 수가 동일하다는 것을 기억하면됩니다. 따라서, 알려지지 않은 원소의 원자가를 결정하려면 최소 공배수(화합물에 필요한 자유 원자가 수에 해당)를 사용하십시오.

명확하게 하기 위해 산화철 Fe 2 O 3의 공식을 살펴보겠습니다. 여기서 원자가 III을 갖는 두 개의 철 원자와 원자가 II를 갖는 3개의 산소 원자가 화학 결합 형성에 참여합니다. 이들의 최소공배수는 6입니다.

예: Mn 2 O 7이라는 공식이 있습니다. 산소의 원자가를 알면 최소 공배수가 14이므로 계산하기 쉽습니다. 따라서 Mn의 원자가는 VII입니다.

비슷한 방법으로 그 반대도 할 수 있습니다. 즉, 해당 원소의 원자가를 알고 물질의 올바른 화학식을 적는 것입니다.

예: 산화인의 공식을 올바르게 작성하려면 산소(II)와 인(V)의 원자가를 고려합니다. 이는 P와 O의 최소 공배수가 10임을 의미합니다. 따라서 공식의 형식은 P 2 O 5입니다.

다양한 화합물에서 나타나는 원소의 특성을 잘 알면 그러한 화합물의 모양으로도 원자가를 결정할 수 있습니다.

예를 들어 산화구리의 색상은 빨간색(Cu 2 O)과 검정색(CuO)입니다. 구리 수산화물은 노란색(CuOH)과 파란색(Cu(OH) 2)으로 표시됩니다.

물질의 공유 결합을 더 시각적이고 이해하기 쉽게 만들려면 구조식을 작성하십시오. 요소 사이의 선은 원자 사이에서 발생하는 결합(원가)을 나타냅니다.

원자가 특성

오늘날 원소의 원자가 결정은 원자의 외부 전자 껍질 구조에 대한 지식을 기반으로 합니다.

원자가는 다음과 같습니다.

상수(주요 하위 그룹의 금속);
변수(비금속 및 2차 그룹의 금속):

더 높은 원자가;
가장 낮은 원자가.

다음은 다양한 화합물에서 일정하게 유지됩니다.

수소, 나트륨, 칼륨, 불소(I)의 원자가;
산소, 마그네슘, 칼슘, 아연의 원자가(II);
알루미늄(III)의 원자가.

그러나 철과 구리, 브롬과 염소 및 기타 여러 원소의 원자가는 다양한 화합물을 형성할 때 변합니다.

원자가 및 전자 이론

전자 이론의 틀 내에서 원자의 원자가는 다른 원자의 전자와 전자쌍 형성에 참여하는 짝을 이루지 않은 전자의 수에 따라 결정됩니다.

원자의 외부 껍질에 위치한 전자만이 화학 결합 형성에 참여합니다. 따라서 화학 원소의 최대 원자가는 원자의 외부 전자 껍질에 있는 전자 수입니다.

원자가의 개념은 D. I. Mendeleev가 발견한 주기율과 밀접한 관련이 있습니다. 주기율표를 주의 깊게 살펴보면 주기율표에서 원소의 위치와 그 원자가가 뗄래야 뗄 수 없게 연결되어 있다는 사실을 쉽게 알 수 있습니다. 같은 족에 속하는 원소들의 원자가가 가장 높은 원소는 주기율표에서 그 족의 순서번호에 해당한다.

주기율표의 족 수(8개)에서 관심 있는 원소의 족 수를 빼면 가장 낮은 원자가를 알 수 있습니다.

예를 들어, 많은 금속의 원자가는 해당 금속이 속한 주기율표의 그룹 수와 일치합니다.

화학 원소의 원자가 표

일련번호

화학. 원소(원자번호)

이름

화학 기호

원자가

수소

헬륨

리튬

베릴륨

탄소

질소 / 질소

산소

플루오르

네온 / 네온

나트륨/나트륨

마그네슘 / 마그네슘

알류미늄

규소

인 / 인

유황/유황

염소

아르곤/아르곤

칼륨/칼륨

칼슘

스칸듐 / 스칸듐

티탄

바나듐

크롬/크롬

망간 / 망간

철

코발트

니켈

구리

아연

갈륨

게르마늄

비소/비소

셀렌

브롬

크립톤 / 크립톤

루비듐/루비듐

스트론튬 / 스트론튬

이트륨 / 이트륨

지르코늄 / 지르코늄

니오븀 / 니오븀

몰리브덴

테크네튬 / 테크네튬

루테늄 / 루테늄

로듐

보장

은

카드뮴

인듐

주석/주석

안티몬 / 안티몬

텔루르/텔루르

요오드 / 요오드

크세논 / 크세논

세슘

바륨 / 바륨

란타늄 / 란타늄

세륨

프라세오디뮴 / 프라세오디뮴

네오디뮴 / 네오디뮴

프로메튬 / 프로메튬

사마륨 / 사마륨

유로퓨움

가돌리늄 / 가돌리늄

테르븀 / 테르븀

디스프로슘 / 디스프로슘

홀뮴

에르븀

툴륨

이테르븀 / 이테르븀

루테튬 / 루테튬

하프늄 / 하프늄

탄탈륨 / 탄탈륨

텅스텐/텅스텐

레늄 / 레늄

오스뮴 / 오스뮴

이리듐 / 이리듐

백금

금

수은

탈륨 / 탈륨

리드/리드

창연

폴로늄

아스타틴

라돈 / 라돈

프랑슘

라듐

악티늄

토륨

프로악티늄 / 프로악티늄

우라늄 / 우라늄

시간

나

(I), II, III, IV, V

I, (II), III, (IV), V, VII

II, (III), IV, VI, VII

II, III, (IV), VI

(I), II, (III), (IV)

나, (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)

데이터 없음

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

이를 소유한 요소가 거의 나타내지 않는 원자가는 괄호 안에 표시됩니다.

원자가 및 산화 상태

따라서 산화 정도에 대해 말하면 이온 성 (중요한) 물질의 원자가 특정 기존 전하를 가지고 있음을 의미합니다. 원자가가 중성 특성인 경우 산화 상태는 음수, 양수 또는 0일 수 있습니다.

동일한 원소의 원자에 대해 화학적 화합물을 형성하는 원소에 따라 원자가 및 산화 상태가 동일하거나(H 2 O, CH 4 등) 다를 수 있다는 점(H 2 O)이 흥미롭습니다. 2, HNO3).

결론

원자 구조에 대한 지식을 심화함으로써 원자가에 대해 더 깊고 자세하게 배울 수 있습니다. 화학 원소에 대한 이러한 설명은 완전한 것이 아닙니다. 그러나 그것은 실질적인 의미가 크다. 여러분 자신이 한 번 이상 본 것처럼 수업에서 문제를 해결하고 화학 실험을 수행합니다.

이 글은 원자가에 대한 지식을 정리하는 데 도움을 주기 위해 작성되었습니다. 또한 그것이 어떻게 결정되고 원자가가 어디에 사용되는지 상기시켜줍니다.

이 자료가 숙제를 준비하고 시험과 시험을 스스로 준비하는 데 도움이 되기를 바랍니다.

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화학식은 화합물이나 단순 물질의 조성(구조)을 반영합니다. 예를 들어, H 2 O - 두 개의 수소 원자가 산소 원자에 연결됩니다. 화학 공식에는 물질의 구조에 대한 일부 정보도 포함되어 있습니다. 예를 들어 Fe(OH) 3, Al 2 (SO 4) 3 - 이 공식은 물질의 일부인 일부 안정한 그룹(OH, SO 4)을 나타냅니다. 분자, 공식 또는 구조 단위(FU 또는 SE).

분자식분자를 구성하는 각 원소의 원자 수를 나타냅니다. 분자식은 분자 구조를 가진 물질(기체, 액체 및 일부 고체)만을 설명합니다. 원자 또는 이온 구조를 가진 물질의 구성은 공식 단위 기호로만 설명할 수 있습니다.

공식 단위물질을 구성하는 서로 다른 원소의 원자 수 사이의 가장 간단한 관계를 나타냅니다. 예를 들어, 벤젠의 화학식 단위는 CH이고, 분자식은 C 6 H 6입니다.

구조적(그래픽) 공식분자 내(PU 및 CE에서도) 원자의 연결 순서와 원자 사이의 결합 수를 나타냅니다.

그러한 공식을 고려하면 다음과 같은 아이디어가 탄생했습니다. 원자가(발렌시아 - 강도) - 주어진 원소의 원자가 특정 수의 다른 원자에 부착되는 능력입니다. 화학양론적(산화 상태 포함), 구조적, 전자의 세 가지 유형의 원자가를 구분할 수 있습니다.

화학양론적 원자가.원자가를 결정하는 정량적 접근 방식은 "등가"라는 개념이 확립되고 등가 법칙에 따라 정의된 후에 가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 이러한 개념을 바탕으로 다음과 같은 아이디어를 소개할 수 있습니다. 화학양론적 원자가는 주어진 원자가 그 자체에 부착할 수 있는 등가물 수 또는 원자 내의 등가물 수입니다. 등가물은 수소 원자의 수에 의해 결정되며, V сх는 실제로 주어진 원자가 상호 작용하는 수소 원자(또는 이와 동등한 입자)의 수를 의미합니다.

V stx = Z B 또는 V stx = . (1.1)

예를 들어 SO 3 ( S= +6)에서 Z B (S)는 6 V stx (S) = 6과 같습니다.

수소의 당량은 1이므로, 아래 화합물의 원소에 대해서는 Z B(Cl) = 1, Z B(O) = 2, Z B(N) = 3, Z B(C) = 4이다. 화학양론적 원자가는 일반적으로 로마 숫자로 표시됩니다.

나는 나 나 II III I IV I

HCl, H2O, NH3, CH4.

원소가 수소와 결합하지 않는 경우, 찾고 있는 원소의 원자가는 원자가가 알려진 원소로부터 결정됩니다. 화합물의 원자가는 일반적으로 2와 같기 때문에 산소를 사용하여 가장 자주 발견됩니다. 예를 들어, 연결에서:

II II III II IV II

CaO·알 2O 3 CO 2.

이원 화합물의 공식을 사용하여 원소의 화학양론적 원자가를 결정할 때 한 원소의 모든 원자의 총 원자가는 다른 원소의 모든 원자의 총 원자가와 동일해야 한다는 점을 기억해야 합니다.

원소의 원자가를 알면 물질의 화학식을 만들 수 있습니다. 화학식을 컴파일할 때 다음 절차를 따를 수 있습니다.

1. 화합물을 구성하는 원소의 화학 기호 옆에 KO AlCl Al2O ;

2. 원자가는 화학 원소 기호 위에 표시됩니다.

나 II III I III II

3. 위의 규칙을 사용하여 두 원소의 화학양론적 원자가를 나타내는 숫자(각각 2, 3, 6)의 최소공배수를 결정합니다.

최소 공배수를 해당 요소의 원자가로 나누어 지수를 구합니다.

나 II III I III II

K 2 O AlCl 3 Al 2 O 3 .

예시 1.산화염소의 염소는 7가이고 산소는 2가라는 것을 알고 산화염소에 대한 공식을 만드세요.

해결책.우리는 숫자 2와 7의 가장 작은 배수를 찾습니다. 이는 14와 같습니다. 최소 공배수를 해당 원소의 화학량론적 원자가로 나누면 지수를 찾습니다. 염소 원자의 경우 14/7 = 2, 산소 원자의 경우 14 /2 = 7.

산화물 공식은 -Cl 2 O 7입니다.

산화 상태또한 물질의 구성을 특성화하며 더하기 기호(금속 또는 분자 내 전기 양성 원소의 경우) 또는 빼기가 있는 화학량론적 원자가와 동일합니다.

 = ±V stx. (1.2)

w는 V stx를 통해 정의되므로 등가를 통해 정의되며 이는 w(H) = ±1을 의미합니다. 또한 다양한 화합물의 다른 모든 원소의 w는 실험적으로 찾을 수 있습니다. 특히, 다수의 원소가 항상 또는 거의 항상 일정한 산화 상태를 갖는 것이 중요합니다.

산화 상태를 결정하기 위해 다음 규칙을 기억하는 것이 유용합니다.

1. w(H) = ±1(. w = H 2 O, HCl에서 +1; . w = NaH, CaH 2에서 -1);

2. 에프모든 화합물의 (불소)는 w = –1이고 금속, 수소 및 기타 전기 양성 원소를 포함한 나머지 할로겐도 w = –1입니다.

3. 일반 화합물에는 산소가 있습니다. w = –2 (예외는 과산화수소 및 그 유도체 – 산소의 산화 상태가 –1 인 H 2 O 2 또는 BaO 2와 산소의 산화 상태가 +2 인 불화 산소 OF 2입니다. ).

4. 알칼리(Li – Fr) 및 알칼리 토금속(Ca – Ra) 금속은 항상 그룹 번호, 즉 각각 +1 및 +2와 동일한 산화 상태를 갖습니다.

5. Al, Ga, In, Sc, Y, La 및 란탄족 원소(Ce 제외) – w = +3.

6. 원소의 산화 상태가 가장 높은 것은 주기율표의 족수와 같고, 가장 낮은 것은 (족수 - 8)이다. 예를 들어, SO 3에서 가장 높은 w(S) = +6이고, H 2 S에서 가장 낮은 w = -2입니다.

7. 단순 물질의 산화 상태는 0으로 가정됩니다.

8. 이온의 산화 상태는 전하와 동일합니다.

9. 화합물에 있는 원소의 산화 상태는 서로 상쇄되어 분자나 중성 공식 단위에 있는 모든 원자의 합은 0이 되고 이온의 경우에는 전하가 됩니다. 이는 알려진 산화 상태로부터 알려지지 않은 산화 상태를 결정하고 다원소 화합물에 대한 공식을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

예시 2.염 K 2 CrO 4 및 이온 Cr 2 O 7 2 - 에서 크롬의 산화 정도를 결정합니다.

해결책. w(K) = +1, w(O) =-2를 받아들입니다. 구조 단위 K 2 CrO 4의 경우 다음이 있습니다.

2 . (+1) + X + 4 . (-2) = 0이므로 X =w(Cr) = +6입니다.

이온 Cr 2 O 7 2의 경우 - 우리는 다음을 갖습니다: 2 . X + 7 . (-2) =-2, X =w(Cr) = +6.

즉, 두 경우 모두 크롬의 산화 상태가 동일합니다.

예시 3.화합물 P 2 O 3 및 PH 3에서 인의 산화 정도를 결정합니다.

해결책.화합물에서 P 2 O 3 w(O) = -2. 분자의 산화 상태의 대수적 합이 0과 같아야 한다는 사실을 바탕으로 인의 산화 상태를 찾습니다. 2. 엑스 + 3. (-2) = 0이므로 X =w(P) = +3입니다.

화합물 PH 3에서 w(H) = +1이므로 X + 3.(+1) = 0. X =w(P) =-3입니다.

예시 4.아래에 나열된 수산화물을 열분해하여 얻을 수 있는 산화물의 공식을 쓰십시오.

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

해결책. H 2 SiO 3 - 실리콘의 산화 상태를 결정해 보겠습니다. w(H) = +1, w(O) =-2, 따라서 2입니다. (+1) + X + 3 . (-2) = 0.w(Si) = X = +4. 우리는 산화물 -SiO 2의 공식을 구성합니다.

Fe(OH) 3 - 수산기의 전하는 -1이므로 w(Fe) = +3이고 해당 산화물의 공식은 Fe 2 O 3입니다.

H 3 AsO 4 - 산에서 비소의 산화 상태: 3. (+1) +X+ 4 . (-2) = 0.X=w(As) = +5. 따라서 산화물 공식은 As 2 O 5 입니다.

산의 H 2 WO 4 -w(W)는 +6이므로 해당 산화물의 공식은 WO 3입니다.

Cu(OH) 2 - 두 개의 하이드록소 그룹이 있기 때문에 전하가 -1이므로 w(Cu) = +2이고 산화물 공식은 -CuO입니다.

대부분의 원소는 여러 가지 산화 상태를 가지고 있습니다.

테이블 D.I를 사용하는 방법을 고려해 봅시다. Mendeleev는 요소의 주요 산화 상태를 결정할 수 있습니다.

안정적인 산화 상태 주요 하위 그룹의 요소다음 규칙에 따라 결정될 수 있습니다.

1. 그룹 I-III의 원소는 단 하나의 산화 상태(양수이고 그룹 번호와 값이 동일함)를 갖습니다(w = +1 및 +3인 탈륨 제외).

IV-VI족 원소의 경우, 그룹 번호에 해당하는 양의 산화 상태와 번호 8과 그룹 번호의 차이에 해당하는 음의 산화 상태 외에도 중간 산화 상태도 있으며 일반적으로 2만큼 다릅니다. 단위. 그룹 IV의 경우 산화 상태는 각각 +4, +2, -2, -4입니다. 그룹 V의 요소에 대해 각각 -3, -1 +3 +5; 그룹 VI의 경우 - +6, +4, -2입니다.

3. 7족 원소는 +7에서 -1까지의 모든 산화 상태를 가지며 두 단위가 다릅니다. +7, +5, +3, +1 및 -1. 할로겐 그룹에서는 양의 산화 상태를 갖지 않는 불소가 방출되며 다른 원소와의 화합물에서는 하나의 산화 상태 -1로만 존재합니다. (산화 상태가 균일한 여러 할로겐 화합물이 있습니다: ClO, ClO 2 등)

요소 측면 하위 그룹안정적인 산화 상태와 그룹 번호 사이에는 단순한 관계가 없습니다. 2차 하위그룹의 일부 원소의 경우 안정적인 산화 상태만 기억하면 됩니다. 이러한 요소에는 다음이 포함됩니다.

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

산화 상태에 따라 3원소 및 다원소 화합물의 공식을 작성하려면 모든 원소의 산화 상태를 알아야 합니다. 이 경우, 식에 포함되는 원소의 원자수는 모든 원자의 산화 상태의 합이 식 단위(분자, 이온)의 전하와 같다는 조건으로 결정됩니다. 예를 들어, 충전되지 않은 공식 단위에 산화 상태가 각각 +1, +6 및 -2인 K, Cr 및 O 원자가 포함되어 있는 것으로 알려진 경우 이 조건은 공식 K 2 CrO 4, K로 충족됩니다. 2 Cr 2 O 7, K 2 Cr 3 O 10 및 기타 여러 가지; 마찬가지로, Cr +6 및 O - 2를 포함하는 -2 전하를 갖는 이 이온은 공식 CrO 4 2 -, Cr 2 O 7 2 -, Cr 3 O 10 2 -, Cr 4 O 13 2 - 등에 해당합니다.

3. 전자 원자가 V - 주어진 원자에 의해 형성된 화학 결합의 수.

예를 들어, 분자 H 2 O 2 H 3/4 O

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

즉, 화학양론적 원자가와 전자 원자가가 일치하지 않는 화합물이 있습니다. 여기에는 예를 들어 복합 화합물이 포함됩니다.

배위 및 전자 원자가는 "화학 결합" 및 "복합 화합물" 주제에서 더 자세히 논의됩니다.

원자가 및 화학 분석

원자가– 화학 원소의 원자가 다른 원소의 원자와 화합물을 형성하는 능력. 즉, 다른 원자와 특정 수의 화학 결합을 형성하는 원자의 능력입니다.

라틴어에서 "valency"라는 단어는 "힘, 능력"으로 번역됩니다. 아주 정확한 이름이죠?

이를 알고 과학자들은 화학 결합의 본질을 설명할 수 있었습니다. 물질의 한 쌍의 원자가 한 쌍의 원자가 전자를 공유한다는 사실에 있습니다.

이미 알고 있듯이 원자가는 로마 숫자로 표시됩니다.

원자가 및 산

비슷한 방식으로, 산 잔기의 원자가를 알면 산의 올바른 공식을 적는 것이 쉽습니다: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

원자가 및 공식

원자가의 개념은 분자 성질의 물질에 대해서만 의미가 있으며 클러스터, 이온, 결정질 등의 화합물의 화학 결합을 설명하는 데는 적합하지 않습니다.

예: Mn 2 O 7이라는 공식이 있습니다. 산소의 원자가를 알면 최소 공배수가 14이므로 계산하기 쉽습니다. 따라서 Mn의 원자가는 VII입니다.

비슷한 방법으로 그 반대도 할 수 있습니다. 즉, 해당 원소의 원자가를 알고 물질의 올바른 화학식을 적는 것입니다.

예: 산화인의 공식을 올바르게 작성하려면 산소(II)와 인(V)의 원자가를 고려합니다. 이는 P와 O의 최소 공배수가 10임을 의미합니다. 따라서 공식의 형식은 P 2 O 5입니다.

다양한 화합물에서 나타나는 원소의 특성을 잘 알면 그러한 화합물의 모양으로도 원자가를 결정할 수 있습니다.

예를 들어 산화구리의 색상은 빨간색(Cu 2 O)과 검정색(CuO)입니다. 구리 수산화물은 노란색(CuOH)과 파란색(Cu(OH) 2)으로 표시됩니다.

원자가 특성

오늘날 원소의 원자가 결정은 원자의 외부 전자 껍질 구조에 대한 지식을 기반으로 합니다.

원자가는 다음과 같습니다.

상수(주요 하위 그룹의 금속);
변수(비금속 및 2차 그룹의 금속):

더 높은 원자가;
가장 낮은 원자가.

다음은 다양한 화합물에서 일정하게 유지됩니다.

수소, 나트륨, 칼륨, 불소(I)의 원자가;
산소, 마그네슘, 칼슘, 아연의 원자가(II);
알루미늄(III)의 원자가.

그러나 철과 구리, 브롬과 염소 및 기타 여러 원소의 원자가는 다양한 화합물을 형성할 때 변합니다.

원자가 및 전자 이론

전자 이론의 틀 내에서 원자의 원자가는 다른 원자의 전자와 전자쌍 형성에 참여하는 짝을 이루지 않은 전자의 수에 따라 결정됩니다.

원자의 외부 껍질에 위치한 전자만이 화학 결합 형성에 참여합니다. 따라서 화학 원소의 최대 원자가는 원자의 외부 전자 껍질에 있는 전자 수입니다.

주기율표의 족 수(8개)에서 관심 있는 원소의 족 수를 빼면 가장 낮은 원자가를 알 수 있습니다.

예를 들어, 많은 금속의 원자가는 해당 금속이 속한 주기율표의 그룹 수와 일치합니다.

화학 원소의 원자가 표

일련번호

화학. 원소(원자번호)

이름

화학 기호

원자가

수소

헬륨

리튬

베릴륨

탄소

질소 / 질소

산소

플루오르

네온 / 네온

나트륨/나트륨

마그네슘 / 마그네슘

알류미늄

규소

인 / 인

유황/유황

염소

아르곤/아르곤

칼륨/칼륨

칼슘

스칸듐 / 스칸듐

티탄

바나듐

크롬/크롬

망간 / 망간

철

코발트

니켈

구리

아연

갈륨

게르마늄

비소/비소

셀렌

브롬

크립톤 / 크립톤

루비듐/루비듐

스트론튬 / 스트론튬

이트륨 / 이트륨

지르코늄 / 지르코늄

니오븀 / 니오븀

몰리브덴

테크네튬 / 테크네튬

루테늄 / 루테늄

로듐

보장

은

카드뮴

인듐

주석/주석

안티몬 / 안티몬

텔루르/텔루르

요오드 / 요오드

크세논 / 크세논

세슘

바륨 / 바륨

란타늄 / 란타늄

세륨

프라세오디뮴 / 프라세오디뮴

네오디뮴 / 네오디뮴

프로메튬 / 프로메튬

사마륨 / 사마륨

유로퓨움

가돌리늄 / 가돌리늄

테르븀 / 테르븀

디스프로슘 / 디스프로슘

홀뮴

에르븀

툴륨

이테르븀 / 이테르븀

루테튬 / 루테튬

하프늄 / 하프늄

탄탈륨 / 탄탈륨

텅스텐/텅스텐

레늄 / 레늄

오스뮴 / 오스뮴

이리듐 / 이리듐

백금

금

수은

탈륨 / 탈륨

리드/리드

창연

폴로늄

아스타틴

라돈 / 라돈

프랑슘

라듐

악티늄

토륨

프로악티늄 / 프로악티늄

우라늄 / 우라늄

시간

나

(I), II, III, IV, V

I, (II), III, (IV), V, VII

II, (III), IV, VI, VII

II, III, (IV), VI

(I), II, (III), (IV)

나, (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)

데이터 없음

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

이를 소유한 요소가 거의 나타내지 않는 원자가는 괄호 안에 표시됩니다.

원자가 및 산화 상태

결론

이 자료가 숙제를 준비하고 시험과 시험을 스스로 준비하는 데 도움이 되기를 바랍니다.

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원자가는 원자가 특정 수의 다른 원자에 부착되는 능력입니다.

다른 1가 원소의 한 원자가 1가 원소의 한 원자와 결합됩니다.(HCl) . 2가 원소의 원자는 1가 원소의 두 원자와 결합합니다.(H2O) 또는 하나의 2가 원자(CaO) . 이는 원소의 원자가가 주어진 원소의 원자가 얼마나 많은 1가 원소의 원자와 결합할 수 있는지를 나타내는 숫자로 표시될 수 있음을 의미합니다. 원소의 원자가는 원자가 형성하는 결합의 수입니다.

나 – 1가(1개의 결합)

시간 – 1가(1개의 결합)

영형 – 2가(각 원자에 대해 두 개의 결합)

에스 – 6가(이웃 원자와 6개의 결합을 형성함)

원자가를 결정하는 규칙
연결의 요소

1. 원자가 수소오해하다 나(단위). 그런 다음 물 H 2 O의 공식에 따라 두 개의 수소 원자가 하나의 산소 원자에 부착됩니다.

2. 산소그 화합물에서는 항상 원자가를 나타냅니다. II. 따라서 화합물 CO 2 (이산화탄소)의 탄소는 IV의 원자가를 갖습니다.

3. 더 높은 원자가동일 그룹 번호 .

4. 최저 원자가숫자 8(표의 그룹 수)과 이 요소가 위치한 그룹 수의 차이와 같습니다. 8 - N 여러 떼 .

5. "A" 하위 그룹에 위치한 금속의 경우 원자가는 그룹 번호와 같습니다.

6. 비금속은 일반적으로 더 높은 원자가와 낮은 원자가의 두 가지 원자가를 나타냅니다.

예를 들어, 황은 가장 높은 원자가 VI와 가장 낮은 원자가(8 – 6)를 가지며 II와 같습니다. 인은 원자가 V와 III을 나타냅니다.

7. 원자가는 일정하거나 가변적일 수 있습니다.

화합물의 화학식을 구성하려면 원소의 원자가를 알아야 합니다.

산화인 화합물의 공식을 구성하는 알고리즘

시퀀싱	인산화물 제제화
1. 요소의 기호를 쓰세요	RO
2. 원소의 원자가 결정	Ⅷ Ⅱ PO
3. 원자가 수치의 최소공배수 찾기	5 2 = 10
4. 발견된 가장 작은 배수를 원소의 해당 원자가로 나누어 원소 원자 사이의 관계를 찾습니다.	10: 5 = 2, 10: 2 = 5; P:O=2:5
5. 요소 기호에 대한 색인 작성	R2O5
6. 화합물(산화물)의 화학식	R2O5

기억하다!

화합물의 화학식을 컴파일하는 특징.

1) D.I. 멘델레예프의 표에서 가장 낮은 원자가는 오른쪽 및 위쪽에 위치한 원소로 표시되고, 가장 높은 원자가는 왼쪽 및 아래쪽에 위치한 원소로 표시됩니다.

예를 들어, 산소와 결합하여 황은 가장 높은 원자가 VI를 나타내고 산소는 가장 낮은 원자가 II를 나타냅니다. 따라서 황산화물의 공식은 다음과 같습니다. 그래서 3.

규소와 탄소의 화합물에서 첫 번째는 가장 높은 원자가 IV를 나타내고 두 번째는 가장 낮은 IV를 나타냅니다. 그래서 공식은 – SiC. 이것은 내화물 및 연마재의 기초가 되는 탄화규소입니다.

2) 금속 원자가 공식에서 먼저 나옵니다.

2) 화합물의 화학식에서 가장 낮은 원자가를 나타내는 비금속 원자는 항상 두 번째 위치에 오며, 이러한 화합물의 이름은 "id"로 끝납니다.

예를 들어,사오 – 산화칼슘, NaCl - 염화나트륨, PBS – 황화납.

이제 모든 금속 및 비금속 화합물에 대한 공식을 작성할 수 있습니다.