Kuris mokslininkas pristatė valentingumo sąvoką? Kas yra valentingumas? Elementai su pastoviu valentiškumu

Yra keletas „valencijos“ sąvokos apibrėžimų. Dažniausiai šis terminas reiškia vieno elemento atomų gebėjimą prijungti tam tikrą skaičių kitų elementų atomų. Dažnai tiems, kurie tik pradeda studijuoti chemiją, kyla klausimas: kaip nustatyti elemento valentiškumą? Tai lengva padaryti, jei žinote keletą taisyklių.

Valentai pastovūs ir kintami

Panagrinėkime junginius HF, H2S ir CaH2. Kiekviename iš šių pavyzdžių vienas vandenilio atomas prie savęs prijungia tik vieną kito cheminio elemento atomą, o tai reiškia, kad jo valentingumas yra lygus vienam. Valencijos reikšmė rašoma virš cheminio elemento simbolio romėniškais skaitmenimis.

Pateiktame pavyzdyje fluoro atomas yra prijungtas tik prie vieno monovalenčio H atomo, o tai reiškia, kad jo valentingumas taip pat yra 1. H2S sieros atomas jau prijungia prie savęs du H atomus, todėl šiame junginyje yra dvivalentis. Hidrido CaH2 kalcis taip pat yra prijungtas prie dviejų vandenilio atomų, o tai reiškia, kad jo valentingumas yra du.

Daugumoje jo junginių deguonis yra dvivalentis, tai yra, sudaro du cheminius ryšius su kitais atomais.

Pirmuoju atveju sieros atomas prie savęs prijungia du deguonies atomus, tai yra, iš viso sudaro 4 cheminius ryšius (vienas deguonis sudaro dvi jungtis, o tai reiškia, kad siera - du kartus 2), tai yra, jo valentingumas yra 4.

SO3 junginyje siera jau prijungia tris O atomus, todėl jos valentingumas lygus 6 (tris kartus sudaro po du ryšius su kiekvienu deguonies atomu). Kalcio atomas prijungia tik vieną deguonies atomą, sudarydamas su juo du ryšius, o tai reiškia, kad jo valentingumas yra toks pat kaip O, ty lygus 2.

Atkreipkite dėmesį, kad H atomas yra vienavalentis bet kuriame junginyje. Deguonies valentingumas visada (išskyrus hidronio joną H3O(+)) lygus 2. Kalcis sudaro dvi chemines jungtis tiek su vandeniliu, tiek su deguonimi. Tai elementai su pastoviu valentiškumu. Be jau nurodytų, pastovus valentingumas yra šie:

• Li, Na, K, F - monovalentinis;
• Be, Mg, Ca, Zn, Cd – turi II valentingą;
• B, Al ir Ga yra trivalenčiai.

Sieros atomo, priešingai nei nagrinėjamais atvejais, valentingumas yra II, o su deguonimi jis gali būti tetra- arba šešiavalentis. Teigiama, kad tokių elementų atomai turi kintamą valentiškumą. Be to, didžiausia jo vertė daugeliu atvejų sutampa su grupės, kurioje elementas yra periodinėje lentelėje, numeriu (1 taisyklė).

Yra daug šios taisyklės išimčių. Taigi vario grupės 1 elementas pasižymi I ir II valentomis. Priešingai, geležies, kobalto, nikelio, azoto, fluoro maksimalus valentingumas yra mažesnis nei grupės skaičius. Taigi, Fe, Co, Ni tai yra II ir III, N - IV, o fluorui - I.

Minimali valentingumo reikšmė visada atitinka skirtumą tarp skaičiaus 8 ir grupės numerio (2 taisyklė).

Vienareikšmiškai nustatyti, koks yra elementų, kuriems jis yra kintamasis, valentingumas, galima tik pagal tam tikros medžiagos formulę.

Dvejetainio junginio valentingumo nustatymas

Panagrinėkime, kaip nustatyti dvejetainio (dviejų elementų) junginio elemento valentiškumą. Čia yra du variantai: junginyje tiksliai žinomas vieno elemento atomų valentingumas arba abi dalelės turi kintamą valentingumą.

Pirmas atvejis:

Antras atvejis:

Valentiškumo nustatymas naudojant trijų elementų dalelių formulę.

Ne visos cheminės medžiagos susideda iš dviatominių molekulių. Kaip nustatyti elemento valentingumą trijų elementų dalelėje? Panagrinėkime šį klausimą naudodamiesi dviejų junginių K2Cr2O7 formulių pavyzdžiu.

Jei vietoj kalio formulėje yra geležies arba kito elemento su kintamu valentiškumu, turėsime žinoti, koks yra rūgšties liekanos valentingumas. Pavyzdžiui, reikia apskaičiuoti visų elementų atomų valentingus kartu su formule FeSO4.

Reikėtų pažymėti, kad terminas „valencija“ dažniau vartojamas organinėje chemijoje. Sudarant neorganinių junginių formules dažnai vartojama „oksidacijos būsenos“ sąvoka.

Chemijos pamokose jau susipažinote su cheminių elementų valentingumo sąvoka. Vienoje vietoje surinkome visą naudingą informaciją šia tema. Naudokite jį ruošdamiesi valstybiniam egzaminui ir vieningajam valstybiniam egzaminui.

Valentinė ir cheminė analizė

Valencija– cheminių elementų atomų gebėjimas patekti į cheminius junginius su kitų elementų atomais. Kitaip tariant, tai yra atomo gebėjimas sudaryti tam tikrą skaičių cheminių ryšių su kitais atomais.

Iš lotynų kalbos žodis „valencija“ yra išverstas kaip „jėga, gebėjimas“. Labai teisingas pavadinimas, tiesa?

„Valencijos“ sąvoka yra viena iš pagrindinių chemijos dalykų. Jis buvo pristatytas dar prieš mokslininkams sužinojus atomo sandarą (dar 1853 m.). Todėl, kai tyrinėjome atomo struktūrą, jis šiek tiek pasikeitė.

Taigi, elektroninės teorijos požiūriu, valentingumas yra tiesiogiai susijęs su elemento atomo išorinių elektronų skaičiumi. Tai reiškia, kad "valencija" reiškia elektronų porų skaičių, kurį atomas turi su kitais atomais.

Tai žinodami mokslininkai sugebėjo apibūdinti cheminės jungties prigimtį. Tai slypi tame, kad medžiagos atomų pora dalijasi valentinių elektronų pora.

Galite paklausti, kaip XIX amžiaus chemikai sugebėjo apibūdinti valenciją net tada, kai tikėjo, kad nėra dalelių, mažesnių už atomą? Tai nereiškia, kad tai buvo taip paprasta – jie rėmėsi chemine analize.

Atlikdami cheminę analizę, praeities mokslininkai nustatė cheminio junginio sudėtį: kiek įvairių elementų atomų yra atitinkamos medžiagos molekulėje. Tam reikėjo nustatyti, kokia tiksli kiekvieno elemento masė grynos (be priemaišų) medžiagos mėginyje.

Tiesa, šis metodas neapsieina be trūkumų. Kadangi elemento valentingumas gali būti nustatytas tokiu būdu tik jo paprastame derinyje su visada vienvalenčiu vandeniliu (hidridu) arba visada dvivalenčiu deguonimi (oksidu). Pavyzdžiui, azoto valentingumas NH3 yra III, nes vienas vandenilio atomas yra prijungtas prie trijų azoto atomų. O anglies valentingumas metane (CH 4) pagal tą patį principą yra IV.

Šis valentingumo nustatymo metodas tinka tik paprastoms medžiagoms. Tačiau rūgštyse tokiu būdu galime nustatyti tik junginių, tokių kaip rūgštinės liekanos, valentiškumą, bet ne visų elementų (išskyrus žinomą vandenilio valentingumą) atskirai.

Kaip jau pastebėjote, valentingumas žymimas romėniškais skaitmenimis.

Valencija ir rūgštys

Kadangi vandenilio valentingumas išlieka nepakitęs ir jums gerai žinomas, galite nesunkiai nustatyti rūgšties liekanos valentingumą. Taigi, pavyzdžiui, H 2 SO 3 SO 3 valentingumas yra I, HСlO 3 СlO 3 valentingumas yra I.

Panašiai, jei žinomas rūgšties liekanos valentingumas, nesunku užrašyti teisingą rūgšties formulę: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valentas ir formulės

Valencijos sąvoka turi prasmę tik molekulinės prigimties medžiagoms ir nėra labai tinkama apibūdinti cheminius ryšius klasterio, joninio, kristalinio pobūdžio junginiuose ir kt.

Medžiagų molekulinių formulių indeksai atspindi jas sudarančių elementų atomų skaičių. Elementų valentingumo žinojimas padeda teisingai išdėstyti indeksus. Lygiai taip pat, žiūrėdami į molekulinę formulę ir indeksus, galite nustatyti sudedamųjų elementų valentingumą.

Tokias užduotis atliekate mokykloje per chemijos pamokas. Pavyzdžiui, turėdami cheminę medžiagos formulę, kurioje žinomas vieno iš elementų valentingumas, galite lengvai nustatyti kito elemento valentingumą.

Norėdami tai padaryti, tiesiog reikia atsiminti, kad molekulinės prigimties medžiagoje abiejų elementų valentingumo skaičius yra lygus. Todėl, norėdami nustatyti jums nežinomo elemento valentiškumą, naudokite mažiausią bendrą kartotinį (atitinkantį junginiui reikalingą laisvųjų valentų skaičių).

Kad būtų aišku, paimkime geležies oksido Fe 2 O 3 formulę. Čia cheminės jungties formavime dalyvauja du geležies atomai, kurių valentingumas III, ir 3 deguonies atomai, kurių valentingumas II. Jų mažiausias bendras kartotinis yra 6.

• Pavyzdys: turite formules Mn 2 O 7. Jūs žinote deguonies valentą, nesunku apskaičiuoti, kad mažiausias bendras kartotinis yra 14, taigi Mn valentingumas yra VII.

Panašiai galite pasielgti ir priešingai: užrašykite teisingą cheminės medžiagos formulę, žinodami jos elementų valentingumą.

• Pavyzdys: norėdami teisingai parašyti fosforo oksido formulę, atsižvelgiame į deguonies (II) ir fosforo (V) valentingumą. Tai reiškia, kad mažiausias bendras P ir O kartotinis yra 10. Todėl formulė turi tokią formą: P 2 O 5.

Gerai žinant elementų savybes, kurias jie pasižymi įvairiuose junginiuose, galima nustatyti jų valentingumą net pagal tokių junginių atsiradimą.

Pavyzdžiui: vario oksidai yra raudonos (Cu 2 O) ir juodos (CuO) spalvos. Vario hidroksidai yra geltonos (CuOH) ir mėlynos spalvos (Cu(OH) 2).

Kad kovalentiniai ryšiai medžiagose jums taptų vizualesni ir suprantamesni, parašykite jų struktūrines formules. Linijos tarp elementų žymi ryšius (valentingumą), atsirandančius tarp jų atomų:

Valencijos charakteristikos

Šiandien elementų valentingumas nustatomas remiantis žiniomis apie jų atomų išorinių elektroninių apvalkalų sandarą.

Valencija gali būti:

• konstanta (pagrindinių pogrupių metalai);
• kintamieji (ne metalai ir antrinių grupių metalai):
• didesnis valentingumas;
• mažesnis valentingumas.

Įvairiuose cheminiuose junginiuose išlieka pastovūs:

• vandenilio, natrio, kalio, fluoro valentingumas (I);
• deguonies, magnio, kalcio, cinko valentingumas (II);
• aliuminio valentingumas (III).

Tačiau geležies ir vario, bromo ir chloro, taip pat daugelio kitų elementų valentingumas keičiasi, kai susidaro įvairūs cheminiai junginiai.

Valencijos ir elektronų teorija

Elektroninės teorijos ribose atomo valentingumas nustatomas pagal nesuporuotų elektronų, dalyvaujančių formuojant elektronų poras su kitų atomų elektronais, skaičių.

Tik elektronai, esantys išoriniame atomo apvalkale, dalyvauja formuojant cheminius ryšius. Todėl didžiausias cheminio elemento valentingumas yra elektronų skaičius jo atomo išoriniame elektronų apvalkale.

Valentiškumo samprata glaudžiai susijusi su periodiniu įstatymu, kurį atrado D. I. Mendelejevas. Jei atidžiai pažvelgsite į periodinę lentelę, nesunkiai pastebėsite: elemento padėtis periodinėje sistemoje ir jo valentingumas yra neatsiejamai susiję. Didžiausias elementų, priklausančių tai pačiai grupei, valentingumas atitinka grupės eilės numerį periodinėje lentelėje.

Mažiausią valentingumą sužinosite, kai iš periodinės lentelės grupių skaičiaus (jų yra aštuonios) atimsite jus dominančio elemento grupės numerį.

Pavyzdžiui, daugelio metalų valentingumas sutampa su grupių, kurioms jie priklauso, periodinių elementų lentelėje, skaičiais.

Cheminių elementų valentingumo lentelė

Serijos numeris chem. elementas (atominis skaičius)	vardas	Cheminis simbolis	Valencija
1	Vandenilis Helis Ličio Berilis Anglies Azotas / Azotas Deguonis Fluoras Neonas / Neonas Natris / natris Magnis / Magnis Aliuminis Silicis Fosforas / Fosforas Siera / siera Chloras Argonas / Argonas Kalis / Kalis Kalcis Scandium / Scandium Titanas Vanadis „Chrome“ / „Chromium“. Manganas / Manganas Geležis Kobaltas Nikelis Varis Cinkas Galis germanis Arsenas / Arsenas Selenas Bromas Kriptonas / kriptonas Rubidis / Rubidis Stroncis / Stroncis Itris / itris Cirkonis / Cirkonis Niobis / niobis Molibdenas Technecis / Technecis Rutenis / rutenis Rodis Paladis sidabras kadmis Indis Skarda / skarda Stibis / Stibis Telūras / Telūras Jodas / jodas Ksenonas / Ksenonas Cezis Baris / Baris Lantanas / Lantanas Ceris Prazeodimis / Prazeodimis Neodimis / neodimis Prometis / Prometis Samariumas / Samariumas Europiu Gadolinis / Gadolinis Terbis / Terbis Disprosium / Disprosium Holmium Erbis Tulis Iterbis / Iterbis Liutetis / Liutetis Hafnis / Hafnis Tantalas / tantalas Volframas / Volframas Renis / Renis Osmis / Osmis Iridiumas / Iridiumas Platina Auksas Merkurijus Talis / Talis Švinas / Švinas Bismutas Polonis Astatinas Radonas / Radonas Francium Radis Aktinis Toris Proactinium / Protactinium Uranas / Uranas	H	aš (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) Nėra duomenų Nėra duomenų (II), III, IV, (V), VI

Skliausteliuose pateikiami tie valentai, kuriuos juos turintys elementai retai parodo.

Valencija ir oksidacijos būsena

Taigi, kalbant apie oksidacijos laipsnį, turima omenyje, kad joninės (tai svarbu) prigimties medžiagoje esantis atomas turi tam tikrą sutartinį krūvį. Ir jei valentingumas yra neutrali charakteristika, tada oksidacijos būsena gali būti neigiama, teigiama arba lygi nuliui.

Įdomu tai, kad to paties elemento atomo, priklausomai nuo elementų, su kuriais jis sudaro cheminį junginį, valentingumas ir oksidacijos būsena gali būti vienodi (H 2 O, CH 4 ir kt.) arba skirtinga (H 2 O 2, HNO3).

Išvada

Gilindami žinias apie atomų sandarą, giliau ir išsamiau sužinosite apie valentingumą. Šis cheminių elementų aprašymas nėra išsamus. Tačiau tai turi didelę praktinę reikšmę. Kaip jūs pats ne kartą matėte, pamokose spręsdami problemas ir atlikdami cheminius eksperimentus.

Šis straipsnis skirtas padėti jums sutvarkyti žinias apie valenciją. Taip pat priminkite, kaip jį galima nustatyti ir kur naudojamas valentingumas.

Tikimės, kad ši medžiaga jums bus naudinga ruošiant namų darbus ir savarankiškai ruošiantis testams bei egzaminams.

blog.site, kopijuojant visą medžiagą ar jos dalį, būtina nuoroda į pirminį šaltinį.

Cheminė formulė atspindi cheminio junginio arba paprastos medžiagos sudėtį (struktūrą). Pavyzdžiui, H 2 O – du vandenilio atomai yra prijungti prie deguonies atomo. Cheminėse formulėse taip pat yra informacijos apie medžiagos struktūrą: pavyzdžiui, Fe(OH) 3, Al 2 (SO 4) 3 - šios formulės nurodo kai kurias stabilias grupes (OH, SO 4), kurios yra medžiagos dalis - jos molekulė, formulė arba struktūrinis vienetas (FU arba SE).

Molekulinė formulė nurodo kiekvieno elemento atomų skaičių molekulėje. Molekulinė formulė apibūdina tik molekulinę struktūrą turinčias medžiagas (dujas, skysčius ir kai kurias kietąsias medžiagas). Atominės arba joninės struktūros medžiagos sudėtį galima apibūdinti tik formulės vienetų simboliais.

Formulės vienetai nurodyti paprasčiausią ryšį tarp skirtingų elementų atomų skaičiaus medžiagoje. Pavyzdžiui, benzeno formulės vienetas yra CH, molekulinė formulė yra C6H6.

Struktūrinė (grafinė) formulė nurodo atomų jungimosi tvarką molekulėje (taip pat PU ir CE) bei ryšių tarp atomų skaičių.

Svarstant tokias formules kilo mintis valentingumas(valentia - stiprumas) - kaip tam tikro elemento atomo gebėjimas prijungti prie savęs tam tikrą skaičių kitų atomų. Galima išskirti tris valentingumo tipus: stechiometrinį (įskaitant oksidacijos būseną), struktūrinį ir elektroninį.

Stechiometrinis valentingumas. Kiekybinis valentingumo nustatymo metodas pasirodė įmanomas nustačius „ekvivalento“ sąvoką ir apibrėžus ją pagal ekvivalentų dėsnį. Remdamiesi šiomis sąvokomis, galime pristatyti idėją stechiometrinis valentingumas yra ekvivalentų skaičius, kurį tam tikras atomas gali prijungti prie savęs, arba yra ekvivalentų skaičius atome. Ekvivalentai nustatomi pagal vandenilio atomų skaičių, tada V сх iš tikrųjų reiškia vandenilio atomų (arba jam lygiaverčių dalelių), su kuriais sąveikauja duotas atomas, skaičių.

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

Pavyzdžiui, esant SO 3 ( S= +6), Z B (S) yra lygus 6 V stx (S) = 6.

Vandenilio ekvivalentas yra 1, taigi elementų, esančių toliau pateiktuose junginiuose, Z B (Cl) = 1, Z B (O) = 2, Z B (N) = 3 ir Z B (C) = 4. Stechiometrinis valentingumas paprastai žymimas romėniškais skaitmenimis:

I I I II III I IV I

HCl, H2O, NH3, CH4.

Tais atvejais, kai elementas nesijungia su vandeniliu, ieškomo elemento valentingumas nustatomas pagal elementą, kurio valentingumas yra žinomas. Dažniausiai jis randamas naudojant deguonį, nes jo valentingumas junginiuose paprastai yra lygus dviem. Pavyzdžiui, jungtyse:

II II III II IV II

CaO Al 2 O 3 CO 2.

Nustatant elemento stechiometrinį valentingumą naudojant dvejetainio junginio formulę, reikia atsiminti, kad visų vieno elemento atomų suminis valentingumas turi būti lygus visų kito elemento atomų bendram valentui.

Žinodami elementų valentiškumą, galite sukurti cheminę medžiagos formulę. Sudarant chemines formules galite atlikti šią procedūrą:

1. Prie junginį sudarančių elementų cheminių simbolių parašykite: KO AlCl AlO ;

2. Jų valentingumas nurodytas virš cheminių elementų simbolių:

I II III I III II

3. Naudodami aukščiau pateiktą taisyklę, nustatykite mažiausią skaičių, išreiškiančių abiejų elementų (atitinkamai 2, 3 ir 6) stechiometrinį valentiškumą.

Mažiausiąjį bendrąjį kartotinį padalijus iš atitinkamo elemento valentingumo, gaunami indeksai:

I II III I III II

K 2 O AlCl 3 Al 2 O 3 .

1 pavyzdys. Sukurkite chloro oksido formulę, žinodami, kad jame esantis chloras yra septyniavalentis, o deguonis – dvivalentis.

Sprendimas. Randame mažiausią skaičių 2 ir 7 kartotinį – jis lygus 14. Mažiausiąjį bendrąjį kartotinį padalijus iš atitinkamo elemento stechiometrinio valentingumo, randame indeksus: chloro atomams 14/7 = 2, deguonies atomams 14 /2 = 7.

Oksido formulė yra -Cl2O7.

Oksidacijos būsena taip pat apibūdina medžiagos sudėtį ir yra lygus stechiometriniam valentui su pliuso ženklu (metalui ar elektroteigiaesniam elementui molekulėje) arba minusui.

 = ±V stx. (1.2)

w apibrėžiamas per V stx, taigi per ekvivalentą, ir tai reiškia, kad w(H) = ±1; be to, eksperimentiškai galima rasti visų kitų elementų w įvairiuose junginiuose. Ypač svarbu, kad kai kurių elementų oksidacijos būsena visada arba beveik visada būtų pastovi.

Naudinga atsiminti šias oksidacijos būsenų nustatymo taisykles.

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

2. F(fluoras) visuose junginiuose turi w = –1, likę halogenai su metalais, vandeniliu ir kitais elektropozityvesniais elementais taip pat turi w = –1.

3. Paprastuose junginiuose esantis deguonis turi. w = –2 (išimtis yra vandenilio peroksidas ir jo dariniai – H 2 O 2 arba BaO 2, kuriuose deguonies oksidacijos būsena yra –1, taip pat deguonies fluoridas OF 2, kuriame deguonies oksidacijos būsena yra +2 ).

4. Šarminių (Li – Fr) ir šarminių žemių (Ca – Ra) metalų oksidacijos laipsnis visada yra lygus grupės skaičiui, tai yra atitinkamai +1 ir +2;

5. Al, Ga, In, Sc, Y, La ir lantanidai (išskyrus Ce) – w = +3.

6. Aukščiausia elemento oksidacijos laipsnis lygi periodinės sistemos grupės numeriui, o mažiausia = (grupės numeris - 8). Pavyzdžiui, didžiausias w (S) = +6 SO 3, mažiausias w = -2 H 2 S.

7. Laikoma, kad paprastų medžiagų oksidacijos laipsniai lygūs nuliui.

8. Jonų oksidacijos būsenos lygios jų krūviams.

9. Junginio elementų oksidacijos būsenos viena kitą panaikina taip, kad jų suma visiems molekulės arba neutralios formulės vieneto atomams yra lygi nuliui, o jonui – jo krūvis. Tai gali būti naudojama norint nustatyti nežinomą oksidacijos būseną iš žinomų ir sukurti daugiaelementinių junginių formules.

2 pavyzdys. Nustatykite chromo oksidacijos laipsnį druskoje K 2 CrO 4 ir jone Cr 2 O 7 2 - .

Sprendimas. Priimame w(K) = +1; w(O) = -2. Struktūriniam vienetui K 2 CrO 4 turime:

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

Jonui Cr 2 O 7 2 - turime: 2 . X + 7 . (-2) = -2, X = w(Cr) = +6.

Tai reiškia, kad abiem atvejais chromo oksidacijos būsena yra tokia pati.

3 pavyzdys. Nustatykite fosforo oksidacijos laipsnį junginiuose P 2 O 3 ir PH 3.

Sprendimas. Junginyje P 2 O 3 w(O) = -2. Remdamiesi tuo, kad molekulės oksidacijos būsenų algebrinė suma turi būti lygi nuliui, randame fosforo oksidacijos būseną: 2. X + 3. (-2) = 0, taigi X =w(P) = +3.

Junginyje PH 3 w(H) = +1, vadinasi, X + 3.(+1) = 0. X =w(P) =-3.

4 pavyzdys. Parašykite oksidų, kuriuos galima gauti termiškai skaidant toliau išvardytus hidroksidus, formules:

H2SiO3; Fe(OH)3; H3 AsO4; H2WO4; Cu(OH)2.

Sprendimas. H 2 SiO 3 - nustatykime silicio oksidacijos laipsnį: w(H) = +1, w(O) =-2, taigi: 2. (+1) + X + 3 . (-2) = 0.w(Si) = X = +4. Sudarome oksido-SiO 2 formulę.

Fe(OH) 3 - hidrokso grupės krūvis yra -1, todėl w(Fe) = +3 ir atitinkamo oksido formulė yra Fe 2 O 3.

H 3 AsO 4 – arseno oksidacijos būsena rūgštyje: 3. (+1) +X+ 4 . (-2) = 0,X = w(As) = +5. Taigi oksido formulė yra As 2 O 5.

H 2 WO 4 -w(W) rūgštyje yra +6, todėl atitinkamo oksido formulė yra WO 3.

Cu(OH) 2 - kadangi yra dvi hidrokso grupės, kurių krūvis -1, todėl w(Cu) = +2, o oksido formulė -CuO.

Dauguma elementų turi keletą oksidacijos būsenų.

Panagrinėkime, kaip naudojant lentelę D.I. Mendelejevas gali nustatyti pagrindines elementų oksidacijos būsenas.

Stabilios oksidacijos būsenos pagrindinių pogrupių elementai galima nustatyti pagal šias taisykles:

1. I-III grupių elementai turi tik vieną oksidacijos būseną – teigiamą ir savo verte lygią grupės skaičiams (išskyrus talį, kurio w = +1 ir +3).

IV-VI grupių elementams, be teigiamos oksidacijos būsenos, atitinkančios grupės numerį, ir neigiamos, lygios skirtumui tarp skaičiaus 8 ir grupės skaičiaus, yra ir tarpinės oksidacijos būsenos, kurios paprastai skiriasi 2 vienetų. IV grupei oksidacijos laipsniai yra atitinkamai +4, +2, -2, -4; V grupės elementams atitinkamai -3, -1 +3 +5; o VI grupei - +6, +4, -2.

3. VII grupės elementai turi visas oksidacijos būsenas nuo +7 iki -1, besiskiriančias dviem vienetais, t.y. +7, +5, +3, +1 ir -1. Halogenų grupėje išsiskiria fluoras, kuris neturi teigiamų oksidacijos būsenų, o junginiuose su kitais elementais egzistuoja tik vienoje oksidacijos būsenoje -1. (Yra keletas halogeninių junginių, kurių oksidacijos būsenos lygios: ClO, ClO 2 ir kt.)

Elementai šoniniai pogrupiai nėra paprasto ryšio tarp stabilių oksidacijos būsenų ir grupės skaičiaus. Kai kuriems antrinių pogrupių elementams reikia tiesiog atsiminti stabilias oksidacijos būsenas. Šie elementai apima:

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

Norint sudaryti trijų ir kelių elementų junginių formules pagal oksidacijos būsenas, būtina žinoti visų elementų oksidacijos būsenas. Šiuo atveju elementų atomų skaičius formulėje nustatomas pagal sąlygą, kad visų atomų oksidacijos būsenų suma lygi formulės vieneto (molekulės, jono) krūviui. Pavyzdžiui, jei žinoma, kad neįkrautame formulės vienete yra K, Cr ir O atomų, kurių oksidacijos būsenos atitinkamai lygios +1, +6 ir -2, tada šią sąlygą tenkins formulės K 2 CrO 4, K 2 Cr 2 O 7, K 2 Cr 3 O 10 ir daugelis kitų; panašiai šis jonas su krūviu -2, kuriame yra Cr +6 ir O - 2, atitiks formules CrO 4 2 -, Cr 2 O 7 2 -, Cr 3 O 10 2 -, Cr 4 O 13 2 - ir kt.

3. Elektroninis valentingumas V - tam tikro atomo sudarytų cheminių ryšių skaičius.

Pavyzdžiui, molekulėje H 2 O 2 H ¾ O

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

Tai yra, yra cheminių junginių, kurių stechiometrinis ir elektroninis valentingumas nesutampa; tai apima, pavyzdžiui, sudėtingus junginius.

Koordinavimo ir elektroninės valencijos plačiau aptariamos temose „Cheminis ryšys“ ir „Sudėtingi junginiai“.

Chemijos pamokose jau susipažinote su cheminių elementų valentingumo sąvoka. Vienoje vietoje surinkome visą naudingą informaciją šia tema. Naudokite jį ruošdamiesi valstybiniam egzaminui ir vieningajam valstybiniam egzaminui.

Valentinė ir cheminė analizė

Valencija– cheminių elementų atomų gebėjimas patekti į cheminius junginius su kitų elementų atomais. Kitaip tariant, tai yra atomo gebėjimas sudaryti tam tikrą skaičių cheminių ryšių su kitais atomais.

Iš lotynų kalbos žodis „valencija“ yra išverstas kaip „jėga, gebėjimas“. Labai teisingas pavadinimas, tiesa?

„Valencijos“ sąvoka yra viena iš pagrindinių chemijos dalykų. Jis buvo pristatytas dar prieš mokslininkams sužinojus atomo sandarą (dar 1853 m.). Todėl, kai tyrinėjome atomo struktūrą, jis šiek tiek pasikeitė.

Taigi, elektroninės teorijos požiūriu, valentingumas yra tiesiogiai susijęs su elemento atomo išorinių elektronų skaičiumi. Tai reiškia, kad "valencija" reiškia elektronų porų skaičių, kurį atomas turi su kitais atomais.

Tai žinodami mokslininkai sugebėjo apibūdinti cheminės jungties prigimtį. Tai slypi tame, kad medžiagos atomų pora dalijasi valentinių elektronų pora.

Galite paklausti, kaip XIX amžiaus chemikai sugebėjo apibūdinti valenciją net tada, kai tikėjo, kad nėra dalelių, mažesnių už atomą? Tai nereiškia, kad tai buvo taip paprasta – jie rėmėsi chemine analize.

Atlikdami cheminę analizę, praeities mokslininkai nustatė cheminio junginio sudėtį: kiek įvairių elementų atomų yra atitinkamos medžiagos molekulėje. Tam reikėjo nustatyti, kokia tiksli kiekvieno elemento masė grynos (be priemaišų) medžiagos mėginyje.

Tiesa, šis metodas neapsieina be trūkumų. Kadangi elemento valentingumas gali būti nustatytas tokiu būdu tik jo paprastame derinyje su visada vienvalenčiu vandeniliu (hidridu) arba visada dvivalenčiu deguonimi (oksidu). Pavyzdžiui, azoto valentingumas NH3 yra III, nes vienas vandenilio atomas yra prijungtas prie trijų azoto atomų. O anglies valentingumas metane (CH 4) pagal tą patį principą yra IV.

Šis valentingumo nustatymo metodas tinka tik paprastoms medžiagoms. Tačiau rūgštyse tokiu būdu galime nustatyti tik junginių, tokių kaip rūgštinės liekanos, valentiškumą, bet ne visų elementų (išskyrus žinomą vandenilio valentingumą) atskirai.

Kaip jau pastebėjote, valentingumas žymimas romėniškais skaitmenimis.

Valencija ir rūgštys

Kadangi vandenilio valentingumas išlieka nepakitęs ir jums gerai žinomas, galite nesunkiai nustatyti rūgšties liekanos valentingumą. Taigi, pavyzdžiui, H 2 SO 3 SO 3 valentingumas yra I, HСlO 3 СlO 3 valentingumas yra I.

Panašiai, jei žinomas rūgšties liekanos valentingumas, nesunku užrašyti teisingą rūgšties formulę: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valentas ir formulės

Valencijos sąvoka turi prasmę tik molekulinės prigimties medžiagoms ir nėra labai tinkama apibūdinti cheminius ryšius klasterio, joninio, kristalinio pobūdžio junginiuose ir kt.

Medžiagų molekulinių formulių indeksai atspindi jas sudarančių elementų atomų skaičių. Elementų valentingumo žinojimas padeda teisingai išdėstyti indeksus. Lygiai taip pat, žiūrėdami į molekulinę formulę ir indeksus, galite nustatyti sudedamųjų elementų valentingumą.

Tokias užduotis atliekate mokykloje per chemijos pamokas. Pavyzdžiui, turėdami cheminę medžiagos formulę, kurioje žinomas vieno iš elementų valentingumas, galite lengvai nustatyti kito elemento valentingumą.

Norėdami tai padaryti, tiesiog reikia atsiminti, kad molekulinės prigimties medžiagoje abiejų elementų valentingumo skaičius yra lygus. Todėl, norėdami nustatyti jums nežinomo elemento valentiškumą, naudokite mažiausią bendrą kartotinį (atitinkantį junginiui reikalingą laisvųjų valentų skaičių).

Kad būtų aišku, paimkime geležies oksido Fe 2 O 3 formulę. Čia cheminės jungties formavime dalyvauja du geležies atomai, kurių valentingumas III, ir 3 deguonies atomai, kurių valentingumas II. Jų mažiausias bendras kartotinis yra 6.

• Pavyzdys: turite formules Mn 2 O 7. Jūs žinote deguonies valentą, nesunku apskaičiuoti, kad mažiausias bendras kartotinis yra 14, taigi Mn valentingumas yra VII.

Panašiai galite pasielgti ir priešingai: užrašykite teisingą cheminės medžiagos formulę, žinodami jos elementų valentingumą.

• Pavyzdys: norėdami teisingai parašyti fosforo oksido formulę, atsižvelgiame į deguonies (II) ir fosforo (V) valentingumą. Tai reiškia, kad mažiausias bendras P ir O kartotinis yra 10. Todėl formulė turi tokią formą: P 2 O 5.

Gerai žinant elementų savybes, kurias jie pasižymi įvairiuose junginiuose, galima nustatyti jų valentingumą net pagal tokių junginių atsiradimą.

Pavyzdžiui: vario oksidai yra raudonos (Cu 2 O) ir juodos (CuO) spalvos. Vario hidroksidai yra geltonos (CuOH) ir mėlynos spalvos (Cu(OH) 2).

Kad kovalentiniai ryšiai medžiagose jums taptų vizualesni ir suprantamesni, parašykite jų struktūrines formules. Linijos tarp elementų žymi ryšius (valentingumą), atsirandančius tarp jų atomų:

Valencijos charakteristikos

Šiandien elementų valentingumas nustatomas remiantis žiniomis apie jų atomų išorinių elektroninių apvalkalų sandarą.

Valencija gali būti:

• konstanta (pagrindinių pogrupių metalai);
• kintamieji (ne metalai ir antrinių grupių metalai):
• didesnis valentingumas;
• mažesnis valentingumas.

Įvairiuose cheminiuose junginiuose išlieka pastovūs:

• vandenilio, natrio, kalio, fluoro valentingumas (I);
• deguonies, magnio, kalcio, cinko valentingumas (II);
• aliuminio valentingumas (III).

Tačiau geležies ir vario, bromo ir chloro, taip pat daugelio kitų elementų valentingumas keičiasi, kai susidaro įvairūs cheminiai junginiai.

Valencijos ir elektronų teorija

Elektroninės teorijos ribose atomo valentingumas nustatomas pagal nesuporuotų elektronų, dalyvaujančių formuojant elektronų poras su kitų atomų elektronais, skaičių.

Tik elektronai, esantys išoriniame atomo apvalkale, dalyvauja formuojant cheminius ryšius. Todėl didžiausias cheminio elemento valentingumas yra elektronų skaičius jo atomo išoriniame elektronų apvalkale.

Valentiškumo samprata glaudžiai susijusi su periodiniu įstatymu, kurį atrado D. I. Mendelejevas. Jei atidžiai pažvelgsite į periodinę lentelę, nesunkiai pastebėsite: elemento padėtis periodinėje sistemoje ir jo valentingumas yra neatsiejamai susiję. Didžiausias elementų, priklausančių tai pačiai grupei, valentingumas atitinka grupės eilės numerį periodinėje lentelėje.

Mažiausią valentingumą sužinosite, kai iš periodinės lentelės grupių skaičiaus (jų yra aštuonios) atimsite jus dominančio elemento grupės numerį.

Pavyzdžiui, daugelio metalų valentingumas sutampa su grupių, kurioms jie priklauso, periodinių elementų lentelėje, skaičiais.

Cheminių elementų valentingumo lentelė

Serijos numeris chem. elementas (atominis skaičius)	vardas	Cheminis simbolis	Valencija
1	Vandenilis Helis Ličio Berilis Anglies Azotas / Azotas Deguonis Fluoras Neonas / Neonas Natris / natris Magnis / Magnis Aliuminis Silicis Fosforas / Fosforas Siera / siera Chloras Argonas / Argonas Kalis / Kalis Kalcis Scandium / Scandium Titanas Vanadis „Chrome“ / „Chromium“. Manganas / Manganas Geležis Kobaltas Nikelis Varis Cinkas Galis germanis Arsenas / Arsenas Selenas Bromas Kriptonas / kriptonas Rubidis / Rubidis Stroncis / Stroncis Itris / itris Cirkonis / Cirkonis Niobis / niobis Molibdenas Technecis / Technecis Rutenis / rutenis Rodis Paladis sidabras kadmis Indis Skarda / skarda Stibis / Stibis Telūras / Telūras Jodas / jodas Ksenonas / Ksenonas Cezis Baris / Baris Lantanas / Lantanas Ceris Prazeodimis / Prazeodimis Neodimis / neodimis Prometis / Prometis Samariumas / Samariumas Europiu Gadolinis / Gadolinis Terbis / Terbis Disprosium / Disprosium Holmium Erbis Tulis Iterbis / Iterbis Liutetis / Liutetis Hafnis / Hafnis Tantalas / tantalas Volframas / Volframas Renis / Renis Osmis / Osmis Iridiumas / Iridiumas Platina Auksas Merkurijus Talis / Talis Švinas / Švinas Bismutas Polonis Astatinas Radonas / Radonas Francium Radis Aktinis Toris Proactinium / Protactinium Uranas / Uranas	H	aš (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) Nėra duomenų Nėra duomenų (II), III, IV, (V), VI

Skliausteliuose pateikiami tie valentai, kuriuos juos turintys elementai retai parodo.

Valencija ir oksidacijos būsena

Taigi, kalbant apie oksidacijos laipsnį, turima omenyje, kad joninės (tai svarbu) prigimties medžiagoje esantis atomas turi tam tikrą sutartinį krūvį. Ir jei valentingumas yra neutrali charakteristika, tada oksidacijos būsena gali būti neigiama, teigiama arba lygi nuliui.

Įdomu tai, kad to paties elemento atomo, priklausomai nuo elementų, su kuriais jis sudaro cheminį junginį, valentingumas ir oksidacijos būsena gali būti vienodi (H 2 O, CH 4 ir kt.) arba skirtinga (H 2 O 2, HNO3).

Išvada

Gilindami žinias apie atomų sandarą, giliau ir išsamiau sužinosite apie valentingumą. Šis cheminių elementų aprašymas nėra išsamus. Tačiau tai turi didelę praktinę reikšmę. Kaip jūs pats ne kartą matėte, pamokose spręsdami problemas ir atlikdami cheminius eksperimentus.

Šis straipsnis skirtas padėti jums sutvarkyti žinias apie valenciją. Taip pat priminkite, kaip jį galima nustatyti ir kur naudojamas valentingumas.

Tikimės, kad ši medžiaga jums bus naudinga ruošiant namų darbus ir savarankiškai ruošiantis testams bei egzaminams.

svetainėje, kopijuojant visą medžiagą ar jos dalį, būtina nuoroda į šaltinį.

Valencija – tai atomų gebėjimas prie savęs prijungti tam tikrą skaičių kitų atomų.

Vienas kito monovalenčio elemento atomas yra sujungtas su vienu monovalenčio elemento atomu(HCl) . Dvivalenčio elemento atomas susijungia su dviem vienavalenčio elemento atomais.(H2O) arba vienas dvivalentis atomas(CaO) . Tai reiškia, kad elemento valentingumas gali būti pavaizduotas kaip skaičius, rodantis, su kiek monovalenčio elemento atomų gali jungtis tam tikro elemento atomas. Elemento valentingumas yra jungčių, kurias sudaro atomas, skaičius:

Na – monovalentinis (viena jungtis)

H – monovalentinis (viena jungtis)

O - dvivalentis (du ryšiai kiekvienam atomui)

S - šešiavalentis (sudaro šešis ryšius su kaimyniniais atomais)

Valentiškumo nustatymo taisyklės
elementai jungtyse

1. Valencija vandenilis klysta už aš(vienetas). Tada pagal vandens H 2 O formulę du vandenilio atomai yra prijungti prie vieno deguonies atomo.

2. Deguonis jo junginiuose visada yra valentingumo II. Todėl junginyje CO 2 (anglies dioksidas) esančios anglies valentingumas yra IV.

3. Didesnis valentingumas lygus grupės numeris .

4. Mažiausias valentingumas yra lygus skirtumui tarp skaičiaus 8 (grupių skaičiaus lentelėje) ir grupės, kurioje yra šis elementas, skaičiaus, t.y. 8 - N grupės .

5. Metalų, esančių „A“ pogrupiuose, valentingumas yra lygus grupės numeriui.

6. Nemetalai paprastai pasižymi dviem valentais: aukštesniu ir žemesniu.

Pavyzdžiui: sieros didžiausias valentingumas VI, o mažiausias (8 – 6) lygus II; fosforas pasižymi V ir III valentomis.

7. Valencija gali būti pastovi arba kintama.

Norint sudaryti chemines junginių formules, reikia žinoti elementų valentiškumą.

Fosforo oksido junginio formulės sudarymo algoritmas

Sekos nustatymas	Fosforo oksido formulė
1. Parašykite elementų simbolius	R O
2. Nustatykite elementų valentingumą	V II P O
3. Raskite mažiausią bendrą valentingumo skaitinių reikšmių kartotinį	5 2 = 10
4. Raskite ryšius tarp elementų atomų, rastą mažiausią kartotinį padalydami iš atitinkamų elementų valentingumo.	10: 5 = 2, 10: 2 = 5; P:O=2:5
5. Parašykite elementų simbolių indeksus	R2O5
6. Junginio (oksido) formulė	R2O5

Prisiminti!

Cheminių junginių formulių sudarymo ypatybės.

1) Mažiausias valentingumas rodomas elementu, kuris yra dešinėje ir aukščiau D.I. Mendelejevo lentelėje, o didžiausias - elementas, esantis kairėje ir apačioje.

Pavyzdžiui, derinyje su deguonimi siera pasižymi didžiausiu VI, o deguonies – II valentingumu. Taigi sieros oksido formulė bus tokia SO 3.

Silicio junginyje su anglimi pirmasis turi didžiausią IV valentingumą, o antrasis - mažiausią IV. Taigi formulė – SiC. Tai yra silicio karbidas, ugniai atsparių ir abrazyvinių medžiagų pagrindas.

2) Metalo atomas yra pirmasis formulėje.

2) Junginių formulėse nemetalų atomas, turintis mažiausią valentingumą, visada yra antroje vietoje, o tokio junginio pavadinimas baigiasi raide „id“.

Pavyzdžiui,Sao - kalcio oksidas, NaCl - natrio chloridas, PbS – švino sulfidas.

Dabar galite parašyti bet kokių metalų ir nemetalų junginių formules.