Pravila za određivanje valencije. Valencija

Razmatrajući formule raznih spojeva, to je lako vidjeti broj atoma isti element u molekulama različitih tvari nije isti. Na primjer, HCl, NH4Cl, H2S, H3PO4, itd. Broj atoma vodika u ovim spojevima varira od 1 do 4. Ovo nije tipično samo za vodik.

Kako pogoditi koji indeks staviti uz oznaku kemijskog elementa? Kako nastaju formule tvari? To je lako učiniti kada znate valenciju elemenata koji čine molekulu određene tvari.

– ovo je svojstvo atoma danog elementa da veže, drži ili zamijeni određeni broj atoma drugog elementa u kemijskim reakcijama. Jedinica valencije je valencija atoma vodika. Stoga se ponekad definicija valencije formulira na sljedeći način: valencija – ovo je svojstvo atoma danog elementa da pričvrsti ili zamijeni određeni broj atoma vodika.

Ako je jedan atom vodika vezan za jedan atom danog elementa, tada je element jednovalentan ako su dva – dvovalentni i itd. Vodikovi spojevi nisu poznati za sve elemente, ali gotovo svi elementi tvore spojeve s kisikom O. Smatra se da je kisik stalno dvovalentan.

Stalna valencija:

ja – H, Na, Li, K, Rb, Cs
II – O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
III – B, Al, Ga, In

Ali što učiniti ako se element ne spaja s vodikom? Tada je valencija traženog elementa određena valencijom poznatog elementa. Najčešće se nalazi pomoću valencije kisika, jer je u spojevima njegova valencija uvijek 2. Na primjer, neće biti teško pronaći valenciju elemenata u sljedećim spojevima: Na 2 O (valencija Na – 1,O – 2), Al 2 O 3 (Al – 3,O – 2).

Kemijska formula dane tvari može se sastaviti samo poznavanjem valencije elemenata. Na primjer, lako je formulirati formule za spojeve kao što su CaO, BaO, CO, jer je broj atoma u molekulama isti, budući da su valencije elemenata jednake.

Što ako su valencije različite? Kada postupamo u takvom slučaju? Potrebno je zapamtiti sljedeće pravilo: u formuli bilo kojeg kemijskog spoja umnožak valencije jednog elementa s brojem njegovih atoma u molekuli jednak je umnošku valencije s brojem atoma drugog elementa. . Na primjer, ako je poznato da je valencija Mn u spoju 7, a O – 2, tada će formula spoja izgledati ovako Mn 2 O 7.

Kako smo dobili formulu?

Razmotrite algoritam za sastavljanje formula prema valenciji za one koji se sastoje od dva kemijska elementa.

Postoji pravilo da je broj valencija u jednom kemijskom elementu jednak broju valencija u drugom. Razmotrimo primjer nastanka molekule koja se sastoji od mangana i kisika.
Sastavit ćemo u skladu s algoritmom:

1. Zatim pišemo simbole kemijskih elemenata:

2. Preko kemijskih elemenata stavljamo brojeve njihove valencije (valencija kemijskog elementa nalazi se u periodnom sustavu Mendeljeva, za mangan – 7, imati kisik – 2.

3. Odredi najmanji zajednički višekratnik (najmanji broj koji je bez ostatka djeljiv sa 7 i sa 2). Ovaj broj je 14. Podijelimo ga s valencijama elemenata 14: 7 \u003d 2, 14: 2 \u003d 7, 2 i 7 bit će indeksi za fosfor i kisik. Zamjenjujemo indekse.

Poznavajući valenciju jednog kemijskog elementa, slijedeći pravilo: valencija jednog elementa × broj njegovih atoma u molekuli = valencija drugog elementa × broj atoma ovog (drugog) elementa, može se odrediti valencija još.

Mn 2 O 7 (7 2 = 2 7).

Pojam valencije uveden je u kemiju prije nego što je struktura atoma bila poznata. Sada je utvrđeno da je ovo svojstvo elementa povezano s brojem vanjskih elektrona. Za mnoge elemente najveća valencija proizlazi iz položaja tih elemenata u periodnom sustavu.

Imate li kakvih pitanja? Želite li znati više o valenciji?
Za pomoć mentora - prijavite se.

stranica, uz potpuno ili djelomično kopiranje materijala, potrebna je veza na izvor.

", "lijek". Upotreba u okviru suvremene definicije zabilježena je 1884. (njem. Valenz). Godine 1789. William Higgins objavio je rad u kojem je sugerirao postojanje veza između najmanjih čestica materije.

Međutim, točno i kasnije potpuno potvrđeno razumijevanje fenomena valencije predložio je 1852. godine kemičar Edward Frankland u radu u kojem je sakupio i ponovno promislio sve teorije i pretpostavke koje su u to vrijeme postojale o ovoj temi. . Promatrajući sposobnost zasićenja različitih metala i uspoređujući sastav organskih derivata metala sa sastavom anorganskih spojeva, Frankland je uveo koncept " povezujuća sila“, postavljajući tako temelj doktrini valencije. Iako je Frankland uspostavio neke posebne zakone, njegove ideje nisu razvijene.

Friedrich August Kekule odigrao je odlučujuću ulogu u stvaranju teorije valencije. Godine 1857. pokazao je da je ugljik četverobazični (četveroatomni) element, a njegov najjednostavniji spoj je metan CH 4 . Uvjeren u istinitost svojih ideja o valenciji atoma, Kekule ih je uveo u svoj udžbenik organske kemije: bazičnost je, prema autoru, temeljno svojstvo atoma, svojstvo koje je konstantno i nepromjenjivo kao i atomska težina. Godine 1858. stavovi koji su se gotovo poklapali s Kekuleovim idejama izneseni su u članku “ O novoj kemijskoj teoriji» Archibald Scott Cooper.

Tri godine kasnije, u rujnu 1861., A. M. Butlerov unio je najvažnije dodatke teoriji valencije. Napravio je jasnu razliku između slobodnog atoma i atoma koji je ušao u vezu s drugim atomom kada je njegov afinitet " veže i mijenja u novi oblik". Butlerov je uveo ideju o potpunosti korištenja sila afiniteta i " napetost afiniteta”, odnosno energetska neekvivalentnost veza, koja je posljedica međusobnog utjecaja atoma u molekuli. Kao rezultat tog međusobnog utjecaja, atomi, ovisno o svom strukturnom okruženju, dobivaju različite "kemijski značaj". Butlerovljeva teorija omogućila je objašnjenje mnogih eksperimentalnih činjenica o izomeriji organskih spojeva i njihovoj reaktivnosti.

Velika prednost teorije valencije bila je mogućnost vizualnog prikaza molekule. 1860-ih godina pojavili su se prvi molekularni modeli. Već 1864. A. Brown je predložio korištenje strukturnih formula u obliku krugova sa simbolima elemenata koji su u njima povezani linijama koje označavaju kemijsku vezu između atoma; broj linija odgovarao je valenciji atoma. Godine 1865. A. von Hoffmann demonstrirao je prve modele loptice i palice u kojima su loptice za kriket imale ulogu atoma. Godine 1866. u Kekuleovom udžbeniku pojavili su se crteži stereokemijskih modela u kojima je ugljikov atom imao tetraedarsku konfiguraciju.

Moderne ideje o valenciji

Od pojave teorije kemijske veze, koncept "valencije" je doživio značajnu evoluciju. Trenutno nema striktno znanstveno tumačenje, stoga je gotovo potpuno istisnut iz znanstvenog vokabulara i koristi se uglavnom u metodološke svrhe.

U osnovi se pod valencijom kemijskih elemenata podrazumijeva sposobnost njegovih slobodnih atoma da tvore određeni broj kovalentnih veza. U spojevima s kovalentnim vezama valencija atoma određena je brojem formiranih dvoelektronskih dvocentričnih veza. Upravo je ovaj pristup usvojen u teoriji lokaliziranih valentnih veza, koju su 1927. predložili W. Heitler i F. London 1927. Očito je da ako atom ima n nespareni elektroni i m usamljenih elektronskih parova, tada se ovaj atom može formirati n+m kovalentne veze s drugim atomima. Pri ocjeni maksimalne valencije treba polaziti od elektroničke konfiguracije hipotetske, tzv. "pobuđeno" (valentno) stanje. Na primjer, maksimalna valencija atoma berilija, bora i dušika je 4 (na primjer, u Be (OH) 4 2-, BF 4 - i NH 4 +), fosfor - 5 (PCl 5), sumpor - 6 (H 2 SO 4) , klor - 7 (Cl 2 O 7).

U nizu slučajeva, takve karakteristike molekularnog sustava kao što su oksidacijsko stanje elementa, efektivni naboj na atomu, koordinacijski broj atoma itd. identificiraju se s valencijom. Ove karakteristike mogu biti bliske, pa čak i podudarati se kvantitativno. , ali nikako identične jedna drugoj. Na primjer, u izoelektronskim molekulama dušika N 2, ugljičnog monoksida CO i cijanidnog iona CN - ostvaruje se trostruka veza (to jest, valencija svakog atoma je 3), međutim, oksidacijsko stanje elemenata je, redom, 0, +2, −2, +2 i −3. U molekuli etana (vidi sliku) ugljik je četverovalentan, kao i u većini organskih spojeva, dok je oksidacijsko stanje formalno -3.

To posebno vrijedi za molekule s delokaliziranim kemijskim vezama, na primjer, u dušičnoj kiselini, oksidacijsko stanje dušika je +5, dok dušik ne može imati valenciju veću od 4. Pravilo poznato iz mnogih školskih udžbenika je “Maksimum valencija element brojčano jednak broju skupine u periodnom sustavu" - odnosi se isključivo na oksidacijsko stanje. Pojmovi "trajna valencija" i "promjenjiva valencija" također se pretežno odnose na oksidacijsko stanje.

vidi također

Bilješke

Linkovi

Ugay Ya. A. Valencija, kemijska veza i oksidacijsko stanje - najvažniji koncepti kemije // Soros Educational Journal. - 1997. - br. 3. - S. 53-57.
/ Levchenkov S. I. Kratki esej o povijesti kemije

Književnost

L. Pauling Priroda kemijske veze. M., L.: Država. NTI kem. Književnost, 1947.
Cartmell, Fowles. Valencija i struktura molekula. M.: Kemija, 1979. 360 str.]
Coulson Ch. Valencija. M.: Mir, 1965.
Marrel J., Kettle S., Tedder J. Teorija valencije. Po. s engleskog. M.: Mir. 1968. godine.
Razvoj doktrine valencije. ur. Kuznjecova V.I. M.: Kemija, 1977. 248s.
Valencija atoma u molekulama / Korolkov DV Osnove anorganske kemije. - M.: Prosvjetljenje, 1982. - S. 126.

Zaklada Wikimedia. 2010. godine.

Sinonimi:

Pogledajte što je "valencija" u drugim rječnicima:

VALENCIJA, mjera "spojivosti" kemijskog elementa, jednaka broju pojedinačnih KEMIJSKIH VEZA koje jedan ATOM može stvoriti. Valencija atoma određena je brojem ELEKTRONA na najvišoj (valentnoj) razini (vanjskoj ... ... Znanstveni i tehnički enciklopedijski rječnik

VALENCIJA- (od latinskog valere imati značenje), ili atomičnost, broj atoma vodika ili ekvivalentnih atoma ili radikala, koje dati atom ili radikal može pričvrstiti na roj. V. je jedna od osnova za raspodjelu elemenata u periodnom sustavu D. I. ... ... Velika medicinska enciklopedija

Valencija- * valencija * valencija pojam dolazi od lat. važeći. 1. U kemiji, to je sposobnost atoma kemijskih elemenata da tvore određeni broj kemijskih veza s atomima drugih elemenata. U svjetlu strukture atoma, V. je sposobnost atoma ... ... Genetika. enciklopedijski rječnik

- (od lat. valentia sila) u fizici, broj koji pokazuje s koliko atoma vodika se određeni atom može spojiti ili zamijeniti. U psihologiji, valentnost je engleski izraz za motivirajuću sposobnost. Filozofski ... ... Filozofska enciklopedija

Atomski rječnik ruskih sinonima. valencija imenica, broj sinonima: 1 atomičnost (1) ASIS rječnik sinonima. V.N. Trishin ... Rječnik sinonima

VALENCIJA- (od lat. valentia - snažan, izdržljiv, utjecajan). Sposobnost riječi da se gramatički kombinira s drugim riječima u rečenici (na primjer, kod glagola, valencija određuje sposobnost kombiniranja sa subjektom, izravnim ili neizravnim objektom) ... Novi rječnik metodičkih termina i pojmova (teorija i praksa nastave jezika)

- (od latinskog valentia sila), sposobnost atoma kemijskog elementa da pričvrsti ili zamijeni određeni broj drugih atoma ili atomskih skupina kako bi se stvorila kemijska veza ... Moderna enciklopedija

- (od lat. valentia snaga) sposobnost atoma kemijskog elementa (ili atomske skupine) da stvori određeni broj kemijskih veza s drugim atomima (ili atomskim skupinama). Umjesto valencije često se koriste uži pojmovi, npr. ... ... Veliki enciklopedijski rječnik

Jedna od važnih tema u proučavanju školskih tema je tečaj o valenciji. O tome će se raspravljati u članku.

Valencija - što je to?

Valencija u kemiji označava svojstvo atoma nekog kemijskog elementa da na sebe veže atome drugog elementa. U prijevodu s latinskog - snaga. Izražava se brojkama. Na primjer, valencija vodika će uvijek biti jednaka jedan. Ako uzmemo formulu vode - H2O, ona se može prikazati kao H - O - H. Jedan atom kisika je mogao na sebe vezati dva atoma vodika. To znači da je broj veza koje kisik stvara dva. A valencija ovog elementa bit će jednaka dva.

S druge strane, vodik će biti dvovalentan. Njegov atom može biti povezan samo s jednim atomom kemijskog elementa. U ovom slučaju kisik. Točnije, atomi, ovisno o valenciji elementa, tvore parove elektrona. Koliko se takvih parova formira - takva će biti valencija. Numerička vrijednost naziva se indeks. Kisik ima indeks 2.

Kako odrediti valenciju kemijskih elemenata prema tablici Dmitrija Mendeljejeva

Gledajući periodni sustav elemenata, možete vidjeti okomite redove. Zovu se skupine elemenata. Valencija također ovisi o grupi. Elementi prve skupine imaju prvu valenciju. Drugo je drugo. Treći – treći. I tako dalje.

Postoje i elementi s konstantnim indeksom valencije. Na primjer, vodik, halogena skupina, srebro i tako dalje. Moraju se naučiti.

Kako odrediti valenciju kemijskih elemenata formulama?

Ponekad je teško odrediti valenciju iz periodnog sustava. Zatim morate pogledati specifičnu kemijsku formulu. Uzmimo oksid FeO. Ovdje željezo, kao i kisik, ima indeks valencije dva. Ali u Fe2O3 oksidu je drugačije. Željezo će biti trovalentno.

Uvijek je potrebno zapamtiti različite načine određivanja valencije i ne zaboraviti ih. Znati njegove stalne brojčane vrijednosti. Koji ih elementi imaju. I, naravno, koristite tablicu kemijskih elemenata. I također proučavajte pojedinačne kemijske formule. Bolje ih je predstaviti u shematskom obliku: H - O - H, na primjer. Tada su veze vidljive. A broj crtica (crtica) bit će brojčana vrijednost valencije.