Какво е валентност. Съвременни представи за валентността

Валентност. Дефиниция на валентността. Елементи с постоянна валентност.

Образно казано, валентността е броят на "ръцете", с които един атом се придържа към други атоми. Естествено, атомите нямат "ръце"; тяхна роля играят т.нар. валентни електрони.

Може да се каже различно: валентността е способността на атом на даден елемент да свързва определен брой други атоми.

Следните принципи трябва да бъдат ясно разбрани:

Има елементи с постоянна валентност (има сравнително малко от тях) и елементи с променлива валентност (от които повечето).

Трябва да се запомнят елементи с постоянна валентност:

Останалите елементи могат да проявяват различна валентност.

Най-високата валентност на даден елемент в повечето случаи съвпада с номера на групата, в която се намира елементът.

Например, манганът е в група VII (странична подгрупа), най-високата валентност на Mn е седем. Силицият се намира в група IV (главната подгрупа), най-високата му валентност е четири.

Трябва да се помни обаче, че най-високата валентност не винаги е единствената възможна. Например най-високата валентност на хлора е седем (проверете го!), но са известни съединения, в които този елемент проявява валентности VI, V, IV, III, II, I.

Важно е да запомните няколко изключения: максималната (и единствена) валентност на флуора е I (а не VII), кислорода - II (а не VI), азота - IV (способността на азота да показва валентност V е популярен мит, който се среща дори в някои училища учебници).

Валентност и степен на окисление не са идентични понятия.

Тези понятия са достатъчно близки, но не трябва да се бъркат! Степента на окисление има знак (+ или -), валентност - не; степента на окисление на елемент в дадено вещество може да бъде нула, валентността е нула само ако имаме работа с изолиран атом; числената стойност на степента на окисление може да НЕ съвпада с валентността. Например, валентността на азота в N 2 е III, а степента на окисление = 0. Валентността на въглерода в мравчената киселина е IV, а степента на окисление е +2.

Ако е известна валентността на един от елементите в бинарно съединение, може да се намери валентността на другия.

Това се прави много просто. Запомнете формалното правило: произведението от броя на атомите на първия елемент в молекулата и неговата валентност трябва да бъде равно на същото произведение за втория елемент.

Пример 1. Намерете валентностите на всички елементи в съединението NH3.

Решение. Знаем валентността на водорода - тя е постоянна и равна на I. Умножаваме валентността на H по броя на водородните атоми в молекулата на амоняка: 1 3 \u003d 3. Следователно за азота продуктът от 1 (брой на N атоми) по X (азотна валентност) също трябва да бъде равно на 3. Очевидно е, че X = 3. Отговор: N(III), H(I).

Пример 2. Намерете валентностите на всички елементи в молекулата Cl 2 O 5.

Решение. Кислородът има постоянна валентност (II), в молекулата на този оксид има пет кислородни атома и два хлорни атома. Нека валентността на хлора \u003d X. Правим уравнение: 5 2 \u003d 2 X. Очевидно X \u003d 5. Отговор: Cl (V), O (II).

Пример 3. Намерете валентността на хлора в молекулата на SCl 2, ако е известно, че валентността на сярата е II.

Решение. Ако авторите на задачата не ни бяха казали валентността на сярата, щеше да е невъзможно да я решим. И S, и Cl са елементи с променлива валентност. Като се вземе предвид допълнителна информация, решението се изгражда по схемата на примери 1 и 2. Отговор: Cl(I).

Познавайки валентността на два елемента, можете да съставите формула за бинарно съединение.

В примери 1 - 3 ние определихме валентността с помощта на формулата, сега нека се опитаме да направим обратната процедура.

Пример 4. Напишете формулата на съединението калций и водород.

Решение. Известни са валентностите на калция и водорода - съответно II и I. Нека формулата на желаното съединение е Ca x H y. Отново съставяме добре познатото уравнение: 2 x \u003d 1 y. Като едно от решенията на това уравнение можем да приемем x = 1, y = 2. Отговор: CaH 2 .

"А защо точно CaH 2? - питате вие. - Все пак вариантите Ca 2 H 4 и Ca 4 H 8 и дори Ca 10 H 20 не противоречат на нашето правило!"

Отговорът е прост: вземете възможно най-малките стойности на x и y. В дадения пример тези минимални (естествени!) стойности са точно равни на 1 и 2.

"Така че съединения като N 2 O 4 или C 6 H 6 са невъзможни? - питате вие. - Тези формули трябва ли да бъдат заменени с NO 2 и CH?"

Не, възможни са. Освен това N 2 O 4 и NO 2 са напълно различни вещества. Но формулата CH изобщо не отговаря на реално стабилно вещество (за разлика от C 6 H 6).

Въпреки всичко по-горе, в повечето случаи можете да се ръководите от правилото: вземете най-малките стойности на индекса.

Пример 5. Напишете формулата на съединението на сярата с флуор, ако е известно, че валентността на сярата е шест.

Решение. Нека съставната формула е S x F y . Валентността на сярата е дадена (VI), валентността на флуора е постоянна (I). Отново правим уравнението: 6 x \u003d 1 y. Лесно е да се разбере, че най-малките възможни стойности на променливите са 1 и 6. Отговор: SF 6 .

Тук всъщност са всички основни моменти.

Сега проверете себе си! Предлагам да отидем малко тест по темата "Валентност".

Има елементи, чиято валентност винаги е постоянна, и те са много малко. Но всички други елементи проявяват променлива валентност.

Още уроци на сайта

Един атом на друг едновалентен елемент се комбинира с един атом на едновалентен елемент(HCl) . Два едновалентни атома се комбинират с атом на двувалентен елемент(H2O) или един двувалентен атом(CaO) . Това означава, че валентността на даден елемент може да бъде представена като число, което показва с колко атома на едновалентен елемент може да се комбинира атом на даден елемент. Валът на елемент е броят на връзките, които един атом образува:

Na - едновалентен (една връзка)

H - едновалентен (една връзка)

O - двувалентен (две връзки на атом)

S - шествалентен (образува шест връзки със съседни атоми)

Правила за определяне на валентността
елементи във връзките

1. Вал водородвземете за аз(мерна единица). След това, в съответствие с формулата на водата H 2 O, два водородни атома са прикрепени към един кислороден атом.

2. Кислородв своите съединения винаги проявява валентност II. Следователно въглеродът в съединението CO 2 (въглероден диоксид) има валентност IV.

3. Върховен вале равно на номер на групата .

4. по-ниска валентносте равно на разликата между числото 8 (броя на групите в таблицата) и номера на групата, в която се намира този елемент, т.е. 8 — н групи .

5. За метали от подгрупи "А" валът е равен на номера на групата.

6. При неметалите се проявяват главно две валенции: висша и нисша.

Образно казано, валът е броят на "ръцете", с които един атом се захваща за други атоми. Естествено, атомите нямат "ръце"; тяхна роля играят т.нар. валентни електрони.

Може да се каже различно: е способността на атом на даден елемент да свързва определен брой други атоми.

Следните принципи трябва да бъдат ясно разбрани:

Има елементи с постоянна валентност (има сравнително малко от тях) и елементи с променлива валентност (от които повечето).

Трябва да се запомнят елементи с постоянна валентност.

Валентността е способността на атомите да свързват определен брой други атоми към себе си.

Един атом на друг едновалентен елемент се комбинира с един атом на едновалентен елемент(HCl) . Два едновалентни атома се комбинират с атом на двувалентен елемент(H2O) или един двувалентен атом(CaO) . Това означава, че валентността на даден елемент може да бъде представена като число, което показва с колко атома на едновалентен елемент може да се комбинира атом на даден елемент. Валентността на елемент е броят на връзките, които атомът образува:

Na – едновалентен (една връзка)

з – едновалентен (една връзка)

О - двувалентен (две връзки на атом)

С - шествалентен (образува шест връзки със съседни атоми)

Правила за определяне на валентността
елементи във връзките

1. Валентност водородвземете за аз(мерна единица). След това, в съответствие с формулата на водата H 2 O, два водородни атома са прикрепени към един кислороден атом.

3. Най-висока валентносте равно на номер на групата .

4. по-ниска валентносте равно на разликата между числото 8 (броя на групите в таблицата) и номера на групата, в която се намира този елемент, т.е. 8 - н групи .

5. За металите от подгрупи "А" валентността е равна на номера на групата.

6. При неметалите се проявяват главно две валенции: висша и нисша.

Например: сярата има по-висока валентност VI и по-ниска (8 - 6), равна на II; фосфорът проявява валентности V и III.

7. Валентността може да бъде постоянна или променлива.

Валентността на елементите трябва да се знае, за да се съставят химичните формули на съединенията.

Алгоритъм за формулиране на съединение на фосфорен оксид

Секвениране	Формулиране на фосфорен оксид
1. Напишете символи на елементи	Р О
2. Определете валентностите на елементите	V II PO
3. Намерете най-малкото общо кратно на числените стойности на валентностите	5 2 = 10
4. Намерете съотношенията между атомите на елементите, като разделите намереното най-малко кратно на съответните валентности на елементите	10: 5 = 2, 10: 2 = 5; Р:О=2:5
5. Напишете индекси в символите на елемента	R2O5
6. Формула на съединението (оксид)	R2O5

Помня!

Характеристики на съставяне на химични формули на съединения.

1) Елементът, който е в Менделеевата таблица отдясно и отгоре, показва най-ниската валентност, а елементът, разположен отляво и отдолу, показва най-високата валентност.

Например, в комбинация с кислород, сярата проявява по-висока валентност VI, а кислородът - по-ниска II. Така че формулата за серен оксид ще бъде SO 3.

В комбинацията на силиций с въглерод първият проявява по-висока валентност IV, а вторият - по-ниска IV. Така че формулата – SiC. Това е силициев карбид, основата на огнеупорни и абразивни материали.

2) Металният атом е на първо място във формулата.

2) Във формулите на съединенията неметалният атом, който проявява най-ниската валентност, винаги е на второ място и името на такова съединение завършва на "id".

Например,CaO - калциев оксид, NaCl - натриев хлорид, PbS - оловен сулфид.

Сега вие сами можете да напишете формулите на всякакви съединения на метали с неметали.

Тема на урока: „Валентност. Определяне на валентността според формулите на техните съединения "

Тип урок: изучаване и първично затвърждаване на нови знания

Организационни форми:разговор, индивидуални задачи, самостоятелна

Цели на урока:

Дидактически:

Въз основа на знанията на учениците повторете понятието „химична формула“;

Да насърчава формирането на понятието „валентност“ сред учениците и способността да определят валентността на атомите на елементите според формулите на веществата;

Да се фокусира вниманието на учениците върху възможността за интегриране на курсове по химия и математика.

Разработване:

Продължете формирането на умения за формулиране на дефиниции;

Обяснете значението на изучаваните понятия и обяснете последователността от действия при определяне на валентността според формулата на веществото;

Допринасят за обогатяването на речника, развитието на емоциите, творческите способности;

Развийте способността да подчертавате основното, същественото, сравнявате, обобщавате, развивате дикция, реч.

Образователни:

Култивирайте чувство за другарство, способност за колективна работа;

Повишаване нивото на естетическо възпитание на учениците;

Насърчаване на учениците да водят здравословен начин на живот.

Планирани резултати от обучението:

Предмет: знайте дефиницията на понятието "валентност".

Да може да определя валентността на елементите по формулите на бинарните съединения. Познайте валентността на някои химични елементи.

Метапредмет: да се формира способност за работа според алгоритъма за решаване на образователни и когнитивни проблеми.

Лични: формиране на отговорно отношение към ученето, готовността на учениците за самообразование въз основа на мотивация за учене.

Основните дейности на учениците.Определете валентността на елементите в бинарни съединения.

Основни понятия:валентност, постоянна и променлива валентност.

Оборудване за ученици:учебник G.E. Рудзитис, Ф.Г. Фелдман „Химия. 8 клас“. - М.: Образование, 2015; на всяка таблица „Алгоритъм за определяне на валентността“ (Приложение 2); Раздавателен материал.

По време на часовете	Дейност на учителя	Студентски дейности
1. Организационен момент	Учителят приветства учениците, определя готовността за урока, създава благоприятен микроклимат в класната стая	Поздравете учителите, покажете готовност за урока
2.Актуализиране на знанията	Фронтален разговор с ученици по темата „Химична формула“. Упражнение 1:Какво пише тук? Учителят демонстрира формули, отпечатани на отделни листове (Приложение 1). Задача 2:самостоятелна работа върху карти (двама ученици работят на дъската). Проверка след приключване на изчисленията. Карта номер 1.Изчислете относителното молекулно тегло на тези вещества: NaCl, K2O. Карта номер 2.Изчислете относителното молекулно тегло на тези вещества: CuO, SO2.	Учениците отговарят на въпроси на учителя, четат формули на „химичен език“ Учениците получават карти: първи вариант – No1, втори вариант – No2 и изпълнени задачи. Двама ученици отиват до дъската и правят изчисленията на гърба на дъската. Когато изпълнят задачите, проверяват всичко заедно за коректност, ако има грешки, намират начини да ги отстранят.
3. Изучаване на нов материал	1. Обяснение на учителя. Формулиране на проблема. Концепцията за валентност. Досега използвахме готовите формули, дадени в учебника. Химичните формули могат да бъдат изведени въз основа на данни за състава на веществата. Но най-често при съставянето на химични формули се вземат предвид законите, на които се подчиняват елементите, свързващи се помежду си. Упражнение:сравнете качествения и количествения състав в молекулите: HCl, H2O, NH3, CH4. Какво е общото между молекулите? Как се различават един от друг? проблем:Защо различните атоми съдържат различен брой водородни атоми? Заключение:Атомите имат различна способност да задържат определен брой други атоми в съединения. Това се нарича валентност. Думата "валентност" идва от лат. валентия - сила. Запишете определението в тетрадката си: Валентността е свойството на атомите да задържат определен брой други атоми в съединение. Валентността се обозначава с римски цифри. Валентността на водородния атом се приема за една, а за кислорода - две. 1. Маркирайте валентността на известен елемент: I 2. намерете общия брой валентни единици на известен елемент: 3. Общият брой на валентните единици се разделя на броя на атомите на друг елемент и се установява неговата валентност:	Слушайте учителите Наличието на водородни атоми. HCl - един хлорен атом съдържа един водороден атом H2O - един кислороден атом съдържа два водородни атома NH3 - един азотен атом съдържа три водородни атома CH4 - един въглероден атом съдържа четири водородни атома. Те решават проблема, правят предположения и заедно с учителя стигат до заключение. Запишете определението, изслушайте обяснението на учителя. Използвайки алгоритъма за определяне на валентността, запишете формулата в тетрадка и определете валентността на елементите Изслушайте обяснението на учителя
4. Първична проверка на усвоените знания	Упражнение 1:определят валентността на елементите във веществата. Задача в листовката. Упражнение 2:В рамките на три минути трябва да изпълните една от трите задачи по ваш избор. Изберете само задачата, с която можете да се справите. Задача в листовката. Приложен слой („4“). Творческо ниво („5“). Учителят проверява избирателно тетрадките на учениците, поставя оценки за правилно изпълнени задачи.	симулатор: учениците отиват до дъската във верига и определят валентностите на елементите в предложените формули Учениците изпълняват предложените задачи, като избират нивото, на което според тях са способни. Анализирайте отговорите с учителя
5. Обобщаване на урока	Интервю със студенти: Какъв проблем поставихме в началото на урока? До какъв извод стигнахме? Определете "валентност". Каква е валентността на водороден атом? Кислород? Как да определим валентността на атом в съединение? Оценка на работата на учениците като цяло и на отделните ученици.	Отговорете на въпросите на учителя. Анализирайте работата си в клас.
6. Домашна работа	§ 16, пр. 1, 2, 5, тестови задачи	Запишете задачата в дневник
7. Рефлексия	Организира избора на учениците на адекватна оценка на отношението им към урока и състоянието след урока (Приложение 3, печат за всеки)	Оценявайте чувствата им след урока

Литература:

Гара Н. Н. Химия: уроци в 8 клас: ръководство за учителя / Н. Н. Гара. - М.: Образование, 2014.

Контролно-измервателни материали. Химия 8 клас/съст. Н.П. Троегубов. - М.: ВАКО, 2013.

Рудзитис Г.Е., Фелдман Ф.Г. "Химия. 8 клас“. - М.: Образование, 2015.

Троегубова Н.П. Pourochnye развитие по химия 8 клас. - М.: ВАКО, 2014.

Списание "Биология" - www.1september.ru - технология за обучение, ориентирано към ученика.

Приложение 1

Какво означава следният запис?

а) 4Н; 7Fe; Н2; 4H2 b) NaCl; AlBr3; FeS

Приложение 2

Алгоритъм за определяне на валентността.

Алгоритъм за определяне на валентността	Пример
1. Запишете формулата на веществото.
2. Посочете известната валентност на елемента
3. Намерете броя на единиците валентност на атомите на известен елемент, като умножите валентността на елемента по броя на неговите атоми		2 II Cu2O
4. Разделете броя на валентните единици на атомите на броя на атомите на друг елемент. Полученият отговор е желаната валентност	2 I II H2S	2 I II Cu2O
5. Направете проверка, тоест пребройте броя на единиците валентност на всеки елемент	I II H2S (2=2)	I II Cu2O (2=2)

В урока работих: активно / пасивно

Доволен/недоволен съм от работата си в урока

Урокът ми се стори: кратък / дълъг

За урока I: не съм уморен / уморен

Настроението ми: стана по-добре/влоши се

Материалът на урока беше: разбираем / не разбираем, интересен / скучен.

Раздавателен материал.

Упражнение 1:определят валентността на елементите във веществата:

SiH4, CrO3, H2S, CO2, CO, SO3, SO2, Fe2O3, FeO, HCl, HBr, Cl2O5, Cl2O7, РН3, K2O, Al2O3, P2O5, NO2, N2O5, Cr2O3, SiO2, B2O3, SiH4, Mn2O7, MnO, CuO, N2O3.

Упражнение 2:

В рамките на три минути трябва да изпълните една от трите задачи по ваш избор. Изберете само задачата, с която можете да се справите.

Репродуктивно ниво („3“).Определете валентността на атомите на химичните елементи според формулите на съединенията: NH3, Au2O3, SiH4, CuO.

Приложен слой („4“).От горната серия изпишете само онези формули, в които металните атоми са двувалентни: MnO, Fe2O3, CrO3, CuO, K2O, CaH2.

Творческо ниво („5“).Намерете модел в последователността от формули: N2O, NO, N2O3 и запишете валентностите на всеки елемент.

Един химичен елемент за свързване или заместване на определен брой атоми на друг.

Валентността на водородния атом се приема като единица валентност, равна на 1, т.е. водородът е едновалентен. Следователно валентността на даден елемент показва с колко водородни атома е свързан един атом на въпросния елемент. Например, НС1, където хлорът е едновалентен; з2O, където кислородът е двувалентен; NH3където азотът е тривалентен.

Таблица на елементите с постоянна валентност.

Формулите на веществата могат да бъдат съставени според валентностите на съставните им елементи. И обратно, като знаете валентността на елементите, можете да съставите химична формула от тях.

Алгоритъм за съставяне на формули на вещества по валентност.

1. Запишете символите на елементите.

2. Определете валентностите на елементите, включени във формулата.

3. Намерете най-малкото общо кратно на числените стойности на валентността.

4. Намерете връзката между атомите на елементите, като разделете намереното най-малко общо кратно на съответните валентности на елементите.

5. Запишете индексите на елементите в химичната формула.

Пример:Напишете химичната формула на фосфорния оксид.

1. Да напишем символите:

2. Дефинирайте валентностите:

4. Намерете връзката между атомите:

5. Да напишем индексите:

Алгоритъм за определяне на валентността по формулите на химичните елементи.

1. Запишете формулата на химично съединение.

2. Посочете известната валентност на елементите.

3. Намерете най-малкото общо кратно на валентност и индекс.

4. Намерете отношението на най-малкото общо кратно към броя на атомите на втория елемент. Това е желаната валентност.

5. Направете проверка, като умножите валентността и индекса на всеки елемент. Работите им трябва да са равни.

Пример:определяне на валентността на елементите на сероводорода.

1. Нека напишем формулата:

з 2 С

2. Обозначете известната валентност:

з 2 С

3. Намерете най-малкото общо кратно:

з 2 С

4. Намерете отношението на най-малкото общо кратно към броя на серните атоми:

з 2 С

5. Да проверим.