Mis on valents. Kaasaegsed ideed valentsi kohta

Valents. Valentsi määratlus. Pideva valentsiga elemendid.

Piltlikult öeldes on valentsus "käte" arv, millega aatom klammerdub teiste aatomite külge. Loomulikult pole aatomitel "käsi"; nende rolli täidavad nn. valentselektronid.

Seda võib öelda erinevalt: valents on antud elemendi aatomi võime siduda teatud arvu teisi aatomeid.

Järgmisi põhimõtteid tuleb selgelt mõista:

On püsiva valentsiga elemente (neid on suhteliselt vähe) ja muutuva valentsiga elemente (millest suurem osa).

Pideva valentsiga elemente tuleb meeles pidada:

Ülejäänud elementide valentsus võib olla erinev.

Elemendi kõrgeim valentsus langeb enamikul juhtudel kokku selle rühma numbriga, milles element asub.

Näiteks mangaan on VII rühmas (külgalarühm), Mn kõrgeim valentsus on seitse. Räni asub IV rühmas (peamine alarühm), selle kõrgeim valents on neli.

Siiski tuleb meeles pidada, et kõrgeim valentsus ei ole alati ainus võimalik. Näiteks kloori kõrgeim valents on seitse (kontrollige!), kuid on teada ühendeid, milles sellel elemendil on valentsid VI, V, IV, III, II, I.

Oluline on meeles pidada mõnda erandid: fluori maksimaalne (ja ainus) valents on I (ja mitte VII), hapnik - II (ja mitte VI), lämmastik - IV (lämmastiku võime näidata valentsi V on populaarne müüt, mida leidub isegi mõnes koolis õpikud).

Valents ja oksüdatsiooniaste ei ole identsed mõisted.

Need mõisted on piisavalt lähedased, kuid neid ei tohiks segi ajada! Oksüdatsiooniastmel on märk (+ või -), valents - ei; elemendi oksüdatsiooniaste aines võib olla null, valents on null ainult siis, kui tegemist on isoleeritud aatomiga; oksüdatsiooniastme arvväärtus EI TOHI kattuda valentsiga. Näiteks lämmastiku valents N 2-s on III ja oksüdatsiooniaste = 0. Sipelghappe süsiniku valents on IV ja oksüdatsiooniaste on +2.

Kui kahendühendi ühe elemendi valents on teada, saab leida ka teise elemendi valentsi.

Seda tehakse väga lihtsalt. Pidage meeles formaalset reeglit: molekuli esimese elemendi aatomite arvu ja selle valentsi korrutis peab olema võrdne teise elemendi sama korrutisega.

Näide 1. Leidke kõigi NH 3 ühendi elementide valentsid.

Lahendus. Me teame vesiniku valentsi – see on konstantne ja võrdne I-ga. Korrutame H valentsi vesinikuaatomite arvuga ammoniaagi molekulis: 1 3 \u003d 3. Seega lämmastiku puhul korrutis 1 (arv N aatomit) X (lämmastiku valents) võrra peaks samuti olema võrdne 3-ga. Ilmselgelt X = 3. Vastus: N(III), H(I).

Näide 2. Leidke kõigi Cl 2 O 5 molekuli elementide valentsid.

Lahendus. Hapniku valents on konstantne (II), selle oksiidi molekulis on viis hapnikuaatomit ja kaks klooriaatomit. Olgu kloori valents \u003d X. Teeme võrrandi: 5 2 \u003d 2 X. Ilmselgelt X \u003d 5. Vastus: Cl (V), O (II).

Näide 3. Leidke kloori valents SCl 2 molekulis, kui on teada, et väävli valents on II.

Lahendus. Kui probleemi autorid poleks meile väävli valentsust öelnud, oleks seda olnud võimatu lahendada. Nii S kui ka Cl on muutuvad valentselemendid. Täiendavat infot arvesse võttes on lahendus üles ehitatud näidete 1 ja 2 skeemi järgi. Vastus: Cl(I).

Teades kahe elemendi valentsust, saate koostada kahendühendi valemi.

Näidetes 1–3 määrasime valentsi valemi abil, nüüd proovime teha vastupidist protseduuri.

Näide 4. Kirjutage kaltsiumi ja vesiniku ühendi valem.

Lahendus. Kaltsiumi ja vesiniku valentsid on teada – vastavalt II ja I. Olgu soovitud ühendi valem Ca x H y. Koostame taas tuntud võrrandi: 2 x \u003d 1 a. Selle võrrandi ühe lahendusena võime võtta x = 1, y = 2. Vastus: CaH 2 .

"Ja miks just CaH 2? - küsite. - Lõppude lõpuks ei lähe variandid Ca 2 H 4 ja Ca 4 H 8 ja isegi Ca 10 H 20 meie reegliga vastuollu!"

Vastus on lihtne: võtke x ja y väikseimad võimalikud väärtused. Antud näites on need minimaalsed (loomulikud!) väärtused täpselt võrdsed 1 ja 2-ga.

"Nii et sellised ühendid nagu N 2 O 4 või C 6 H 6 on võimatud? - küsite. - Kas need valemid tuleks asendada NO 2 ja CH-ga?"

Ei, need on võimalikud. Pealegi on N 2 O 4 ja NO 2 täiesti erinevad ained. Kuid CH valem ei vasta üldse ühelegi reaalsele stabiilsele ainele (erinevalt C 6 H 6-st).

Vaatamata kõigele ülaltoodule saate enamikul juhtudel juhinduda reeglist: võtke väikseimad indeksi väärtused.

Näide 5. Kirjutage väävli ja fluori ühendi valem, kui on teada, et väävli valents on kuus.

Lahendus. Olgu liitvalemiks S x F y . Väävli valents on antud (VI), fluori valents on konstantne (I). Jällegi teeme võrrandi: 6 x \u003d 1 a. On lihtne mõista, et muutujate väikseimad võimalikud väärtused on 1 ja 6. Vastus: SF 6 .

Siin on tegelikult kõik peamised punktid.

Nüüd kontrollige ennast! Teen ettepaneku natuke minna test teemal "Valence".

On elemente, mille valents on alati konstantne, ja neid on väga vähe. Kuid kõigil teistel elementidel on muutuv valentsus.

Rohkem õppetunde saidil

Teise monovalentse elemendi üks aatom ühineb monovalentse elemendi ühe aatomiga(HCl) . Kaks monovalentset aatomit ühinevad kahevalentse elemendi aatomiga(H2O) või üks kahevalentne aatom(CaO) . See tähendab, et elemendi valentsi saab esitada arvuna, mis näitab, kui mitme monovalentse elemendi aatomiga saab antud elemendi aatom ühineda. Elemendi võll on sidemete arv, mille aatom moodustab:

Na - monovalentne (üks side)

H - monovalentne (üks side)

O - kahevalentne (kaks sidet aatomi kohta)

S - kuuevalentne (moodustab kuus sidet naaberaatomitega)

Valentsi määramise reeglid
elemendid ühendustes

1. Võll vesinik eest võtta I(ühik). Seejärel on vee H 2 O valemi kohaselt kaks vesinikuaatomit ühendatud ühe hapnikuaatomiga.

2. Hapnik selle ühendites on alati valents II. Seetõttu on CO 2 ühendis (süsinikdioksiidis) sisalduva süsiniku valents IV.

3. Kõrgeim võll on võrdne rühma number .

4. madalam valentsus võrdub arvu 8 (rühmade arv tabelis) ja selle elemendi grupi numbri vahega, s.t. 8 — N rühmad .

5. A-alarühmade metallide puhul on võll võrdne rühma numbriga.

6. Mittemetallides avalduvad peamiselt kaks valentsi: kõrgem ja madalam.

Piltlikult öeldes on võll "käte" arv, millega aatom teiste aatomite külge klammerdub. Loomulikult pole aatomitel "käsi"; nende rolli täidavad nn. valentselektronid.

Seda võib öelda erinevalt: on antud elemendi aatomi võime siduda teatud arvu teisi aatomeid.

Järgmisi põhimõtteid tuleb selgelt mõista:

On püsiva valentsiga elemente (neid on suhteliselt vähe) ja muutuva valentsiga elemente (millest suurem osa).

Pideva valentsiga elemente tuleb meeles pidada.

Valents on aatomite võime kinnitada enda külge teatud arv teisi aatomeid.

Na - monovalentne (üks side)

H - monovalentne (üks side)

O - kahevalentne (kaks sidet aatomi kohta)

S - kuuevalentne (moodustab kuus sidet naaberaatomitega)

Valentsuse määramise reeglid
elemendid ühendustes

1. Valentsus vesinik eest võtta I(ühik). Seejärel on vee H 2 O valemi kohaselt kaks vesinikuaatomit ühendatud ühe hapnikuaatomiga.

2. Hapnik selle ühendites on alati valents II. Seetõttu on CO 2 ühendis (süsinikdioksiidis) sisalduva süsiniku valents IV.

3. Kõrgeim valentsus on võrdne rühma number .

4. madalam valentsus võrdub arvu 8 (rühmade arv tabelis) ja selle elemendi grupi numbri vahega, s.t. 8 - N rühmad .

5. A-alarühmade metallide puhul on valents võrdne rühma numbriga.

6. Mittemetallides avalduvad peamiselt kaks valentsi: kõrgem ja madalam.

Näiteks: väävli valents on kõrgem VI ja madalam (8–6) võrdne II; fosfori valentsid on V ja III.

7. Valentsus võib olla konstantne või muutuv.

Ühendite keemiliste valemite koostamiseks peab olema teada elementide valents.

Algoritm fosforoksiidi ühendi formuleerimiseks

Järjestus	Fosforoksiidi koostis
1. Kirjutage elementide sümbolid	R O
2. Määrake elementide valentsid	VII PO
3. Leidke valentside arvväärtuste vähim ühiskordne	5 2 = 10
4. Leidke elementide aatomite vahelised suhted, jagades leitud väikseima kordse elementide vastavate valentsidega	10: 5 = 2, 10: 2 = 5; P:O = 2:5
5. Kirjutage indeksid elemendi sümbolitele	R2O5
6. Ühendi valem (oksiid)	R2O5

Pea meeles!

Ühendite keemiliste valemite koostamise tunnused.

1) Madalamat valentsi näitab element, mis asub D.I. Mendelejevi tabelis paremal ja ülal, ning kõrgeimat valentsi näitab element, mis asub vasakul ja allpool.

Näiteks koos hapnikuga on väävlil kõrgem valentsus VI ja hapnikul madalam II valents. Seega oleks vääveloksiidi valem selline SO 3.

Räni ja süsiniku kombinatsioonis on esimesel kõrgem valents IV ja teisel madalam. Seega valem – SiC. See on ränikarbiid, tulekindlate ja abrasiivsete materjalide alus.

2) Metalli aatom on valemis esimesel kohal.

2) Ühendite valemites on madalaima valentsiga mittemetalli aatom alati teisel kohal ja sellise ühendi nimi lõpeb tähega "id".

Näiteks,Cao - kaltsiumoksiid, NaCl - naatriumkloriid, PbS - pliisulfiid.

Nüüd saate ise kirjutada mis tahes metallide ja mittemetallide ühendite valemid.

Tunni teema: “Valents. Valentsi määramine nende ühendite valemite järgi "

Tunni tüüp: uute teadmiste õppimine ja esmane kinnistamine

Organisatsioonilised vormid: vestlus, individuaalsed ülesanded, iseseisev

Tunni eesmärgid:

Didaktiline:

Tuginedes õpilaste teadmistele, korrake mõistet "keemiline valem";

Soodustada õpilaste seas „valentsi“ mõiste kujunemist ja oskust määrata ainete aatomite valentsi ainete valemite järgi;

Suunata koolinoorte tähelepanu keemia- ja matemaatikakursuste lõimimise võimalusele.

Arendamine:

Jätkata definitsioonide sõnastamise oskuste kujundamist;

Selgitada uuritud mõistete tähendust ja selgitada tegevuste jada valentsi määramisel aine valemi järgi;

Aidata kaasa sõnavara rikastamisele, emotsioonide, loominguliste võimete arendamisele;

Arendada oskust esile tõsta peamist, olulist, võrrelda, üldistada, arendada diktsiooni, kõnet.

Hariduslik:

Kasvatada sõprustunnet, oskust teha koostööd;

Tõsta õpilaste esteetilise kasvatuse taset;

Julgustada õpilasi tervislikku eluviisi juhtima.

Planeeritud õpitulemused:

Teema: teadma mõiste "valents" määratlust.

Oskab määrata elementide valentsi kahendühendite valemite järgi. Tea mõne keemilise elemendi valentsust.

Meta-aine: kujundada kasvatuslike ja kognitiivsete probleemide lahendamise algoritmi jrgi ttamise oskus.

Isiklik: vastutustundliku suhtumise kujundamine õppimisse, õpilaste valmisolek õpimotivatsioonil põhinevaks eneseharimiseks.

Õpilaste põhitegevused. Määrake elementide valents kahendühendites.

Põhimõisted: valents, püsiv ja muutuv valents.

Varustus õpilastele:õpik G.E. Rudzitis, F.G. Feldman "Keemia. 8. klass". - M.: Haridus, 2015; igal tabelis “Valentsi määramise algoritm” (lisa 2); Jaotusmaterjal.

Tundide ajal	Õpetaja tegevus	Õpilaste tegevused
1. Organisatsioonimoment	Õpetaja tervitab õpilasi, määrab tunniks valmisoleku, loob klassiruumis soodsa mikrokliima	Tervitage õpetajaid, näidake valmisolekut tunniks
2.Teadmiste uuendamine	Frontaalne vestlus õpilastega teemal “Keemiline valem”. 1. harjutus: Mis siin kirjas on? Õpetaja demonstreerib eraldi lehtedele trükitud valemeid (lisa 1). Ülesanne 2: individuaalne töö kaartidel (tahvli ääres töötab kaks õpilast). Kontrollige pärast arvutuste lõpetamist. Kaardi number 1. Arvutage nende ainete suhteline molekulmass: NaCl, K2O. Kaardi number 2. Arvutage nende ainete suhteline molekulmass: CuO, SO2.	Õpilased vastavad õpetaja küsimustele, loevad valemeid "keemia keeles" Õpilased saavad kaardid: esimene variant - nr 1, teine variant - nr 2 ja täita ülesandeid. Kaks õpilast lähevad tahvli juurde ja teevad tahvli tagaküljel arvutusi. Ülesandeid täites kontrollitakse koos kõige õigsust, vigade korral leitakse võimalusi nende kõrvaldamiseks.
3. Uue materjali uurimine	1. Õpetaja selgitus. Probleemi sõnastamine. Valentsi mõiste. Seni oleme kasutanud õpikus antud valmisvormeleid. Ainete koostise andmete põhjal saab tuletada keemilisi valemeid. Kuid enamasti võetakse keemiliste valemite koostamisel arvesse seadusi, millele elemendid järgivad üksteisega ühendamist. Harjutus: võrrelda kvalitatiivset ja kvantitatiivset koostist molekulides: HCl , H2O, NH3, CH4. Mis on molekulidel ühist? Kuidas need üksteisest erinevad? Probleem: Miks on erinevates aatomites erinev arv vesinikuaatomeid? Järeldus: Aatomitel on erinev võime hoida ühendites teatud arvu teisi aatomeid. Seda nimetatakse valentsiks. Sõna "valents" pärineb lati keelest. valentia - tugevus. Kirjutage määratlus vihikusse: Valents on aatomite omadus hoida ühendis teatud arvu teisi aatomeid. Valentsust tähistatakse rooma numbritega. Vesinikuaatomi valentsiks võetakse üks ja hapniku puhul - kaks. 1. Märkige teadaoleva elemendi valents: I 2. leidke teadaoleva elemendi valentsiühikute koguarv: 3. Valentsiühikute koguarv jagatakse teise elemendi aatomite arvuga ja selgitatakse välja selle valents:	Kuulake õpetajaid Vesinikuaatomite olemasolu. HCl – ühes klooriaatomis on üks vesinikuaatom H2O – ühes hapnikuaatomis on kaks vesinikuaatomit NH3 – ühes lämmastikuaatomis on kolm vesinikuaatomit CH4 – ühes süsinikuaatomis on neli vesinikuaatomit. Nad lahendavad probleemi, teevad oletusi ja koos õpetajaga jõuavad järeldusele. Kirjutage definitsioon üles, kuulake õpetaja selgitust. Kasutades valentsi määramise algoritmi, kirjutage valem vihikusse ja määrake elementide valents Kuulake õpetaja selgitust
4. Omandatud teadmiste esmane test	1. harjutus: määrata ainetes sisalduvate elementide valentsus. Ülesanne jaotuslehes. 2. harjutus: Kolme minuti jooksul peate täitma ühe kolmest valitud ülesandest. Valige ainult ülesanne, millega saate hakkama. Ülesanne jaotuslehes. Rakenduskiht (“4”). Loominguline tase (“5”). Õpetaja kontrollib valikuliselt õpilaste vihikuid, paneb õigesti täidetud ülesannete eest hindeid.	simulaator: õpilased lähevad ahelas tahvlile ja määravad pakutud valemites elementide valentsid Õpilased täidavad pakutud ülesandeid, valides taseme, milleks nad nende arvates on võimelised. Analüüsige vastuseid koos õpetajaga
5. Õppetunni kokkuvõtte tegemine	Intervjuu õpilastega: Millise probleemi me tunni alguses püstitasime? Millisele järeldusele me jõudsime? Defineerige "valents". Mis on vesinikuaatomi valents? Hapnik? Kuidas määrata aatomi valentsi ühendis? Õpilaste kui terviku ja üksikute õpilaste töö hindamine.	Vastake õpetaja küsimustele. Analüüsige oma tööd klassis.
6. Kodutöö	§ 16, va. 1, 2, 5, testülesanded	Kirjutage ülesanne päevikusse
7. Peegeldus	Korraldab õpilaste valiku adekvaatse hinnangu oma suhtumisele tundi ja olekule pärast õppetundi (lisa 3, igaühe kohta print)	Hinnake nende tundeid pärast õppetundi

Kirjandus:

Gara N. N. Keemia: tunnid 8. klassis: juhend õpetajale / N. N. Gara. - M.: Haridus, 2014.

Kontroll- ja mõõtematerjalid. Keemia 8. klass/komp. N.P. Troegubov. - M.: VAKO, 2013.

Rudzitis G.E., Feldman F.G. "Keemia. 8. klass". - M.: Haridus, 2015.

Troegubova N.P. Pourochnye areng keemias 8. klass. - M.: VAKO, 2014.

Ajakiri "Biology" - www.1september.ru - õpilasekeskse õppimise tehnoloogia.

Lisa 1

Mida tähendab järgmine kirje?

a) 4H; 7Fe; H2; 4H2 b) NaCl; AlBr3; FeS

2. lisa

Valentsi määramise algoritm.

Valentsi määramise algoritm	Näide
1. Kirjutage üles aine valem.
2. Määrake elemendi teadaolev valents
3. Leidke teadaoleva elemendi aatomite valentsiühikute arv, korrutades elemendi valentsi selle aatomite arvuga		2 II Cu2O
4. Jagage aatomite valentsusühikute arv mõne teise elemendi aatomite arvuga. Saadud vastus on soovitud valents	2 I II H2S	2 I II Cu2O
5. Tehke kontroll, st loendage iga elemendi valentsiühikute arv	I II H2S (2=2)	I II Cu2O (2=2)

Tunnis töötasin: aktiivselt / passiivselt

Olen oma tööga tunnis rahul/rahulolematu

Õppetund tundus mulle: lühike / pikk

I tunni jaoks: pole väsinud / väsinud

Minu tuju: läks paremaks / läks halvemaks

Tunni materjal oli: arusaadav / mitte arusaadav, huvitav / igav.

Jaotusmaterjal.

1. harjutus: määrake ainete elementide valents:

SiH4, CrO3, H2S, CO2, CO, SO3, SO2, Fe2O3, FeO, HCl, HBr, Cl2O5, Cl2O7, РН3, K2O, Al2O3, P2O5, NO2, N2O5, Cr2O3, SiO2, M2O3, SiH4, M2O3, SiH4 CuO, N2O3.

2. harjutus:

Kolme minuti jooksul peate täitma ühe kolmest valitud ülesandest. Valige ainult ülesanne, millega saate hakkama.

Reproduktiivtase (“3”). Määrake keemiliste elementide aatomite valents vastavalt ühendite valemitele: NH3, Au2O3, SiH4, CuO.

Rakenduskiht (“4”).Ülaltoodud seeriast kirjutage välja ainult need valemid, milles metalliaatomid on kahevalentsed: MnO, Fe2O3, CrO3, CuO, K2O, CaH2.

Loominguline tase (“5”). Leidke valemite jadas muster: N2O, NO, N2O3 ja pange iga elemendi valentsid üles.

Üks keemiline element teatud arvu aatomite kinnitamiseks või asendamiseks teisega.

Vesinikuaatomi valentsi võetakse valentsiühikuna, mis on võrdne 1-ga, see tähendab, et vesinik on monovalentne. Seetõttu näitab elemendi valents, kui mitme vesinikuaatomiga on kõnealuse elemendi üks aatom seotud. Näiteks, HCl, kus kloor on monovalentne; H2O, kus hapnik on kahevalentne; NH3 kus lämmastik on kolmevalentne.

Konstantse valentsiga elementide tabel.

Aine valemeid saab koostada vastavalt nende koostiselementide valentsidele. Ja vastupidi, teades elementide valentsust, saate neist teha keemilise valemi.

Algoritm ainete valemite koostamiseks valentsi järgi.

1. Kirjuta üles elementide tähised.

2. Määrake valemis sisalduvate elementide valentsid.

3. Leidke valentsi arvväärtuste vähim ühiskordne.

4. Leidke seos elementide aatomite vahel, jagades leitud vähim ühiskordaja elementide vastavate valentsidega.

5. Kirjutage üles keemilise valemi elementide indeksid.

Näide: Kirjutage fosforoksiidi keemiline valem.

1. Kirjutame sümbolid:

2. Määratlege valentsid:

4. Leidke seos aatomite vahel:

5. Kirjutame indeksid:

Algoritm valentsi määramiseks keemiliste elementide valemite järgi.

1. Kirjutage üles keemilise ühendi valem.

2. Määrake elementide teadaolev valents.

3. Leidke valentsi ja indeksi vähim ühiskordne.

4. Leia vähima ühiskordse ja teise elemendi aatomite arvu suhe. See on soovitud valents.

5. Tehke kontroll, korrutades iga elemendi valentsi ja indeksi. Nende tööd peavad olema võrdsed.

Näide: määrake vesiniksulfiidi elementide valents.

1. Kirjutame valemi:

H 2 S

2. Märkige teadaolev valents:

H 2 S

3. Leidke vähim ühiskordne:

H 2 S

4. Leidke vähima ühiskordse ja väävliaatomite arvu suhe:

H 2 S

5. Kontrollime.