Regler for å bestemme valens. Valence

Med tanke på formlene til forskjellige forbindelser, er det lett å se det antall atomer det samme grunnstoffet i molekylene til forskjellige stoffer er ikke det samme. For eksempel HCl, NH 4 Cl, H 2 S, H 3 PO 4, etc. Antall hydrogenatomer i disse forbindelsene varierer fra 1 til 4. Dette er typisk ikke bare for hydrogen.

Hvordan gjette hvilken indeks som skal settes ved siden av betegnelsen på et kjemisk element? Hvordan dannes formlene til et stoff? Dette er enkelt å gjøre når du vet valensen til elementene som utgjør molekylet til et gitt stoff.

– dette er egenskapen til et atom i et gitt grunnstoff til å feste, holde eller erstatte et visst antall atomer til et annet grunnstoff i kjemiske reaksjoner. Valensenheten er valensen til hydrogenatomet. Derfor er noen ganger definisjonen av valens formulert som følger: valens – dette er egenskapen til et atom i et gitt grunnstoff til å feste eller erstatte et visst antall hydrogenatomer.

Hvis ett hydrogenatom er festet til ett atom i et gitt grunnstoff, er elementet univalent hvis to – toverdig og etc. Hydrogenforbindelser er ikke kjent for alle grunnstoffer, men nesten alle grunnstoffer danner forbindelser med oksygen O. Oksygen anses å være konstant toverdig.

Permanent valens:

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

Men hva skal jeg gjøre hvis elementet ikke kombineres med hydrogen? Deretter bestemmes valensen til det nødvendige elementet av valensen til det kjente elementet. Oftest er det funnet ved å bruke valensen til oksygen, fordi i forbindelser er valensen alltid 2. For eksempel, det vil ikke være vanskelig å finne valensen til grunnstoffer i følgende forbindelser: Na 2 O (valens Na – 1,O – 2), Al203 (Al – 3,O – 2).

Den kjemiske formelen til et gitt stoff kan kompileres bare ved å kjenne valensen til elementene. For eksempel er det lett å formulere formler for forbindelser som CaO, BaO, CO, fordi antall atomer i molekylene er det samme, siden valensene til elementene er like.

Hva om valensene er forskjellige? Når handler vi i et slikt tilfelle? Det er nødvendig å huske følgende regel: i formelen til en hvilken som helst kjemisk forbindelse er produktet av valensen til ett element med antall atomer i molekylet lik produktet av valensen med antall atomer til et annet element . For eksempel, hvis det er kjent at valensen til Mn i en forbindelse er 7, og O – 2, vil den sammensatte formelen se slik ut Mn 2 O 7.

Hvordan fikk vi formelen?

Tenk på algoritmen for å kompilere formler etter valens for de som består av to kjemiske elementer.

Det er en regel om at antall valenser i ett kjemisk grunnstoff er lik antallet valenser i et annet. Tenk på eksempelet på dannelsen av et molekyl bestående av mangan og oksygen.
Vi vil komponere i samsvar med algoritmen:

1. Vi skriver deretter symbolene for kjemiske elementer:

2. Vi legger over de kjemiske elementene tallene for deres valens (valensen til et kjemisk grunnstoff kan finnes i det periodiske systemet til Mendelev, for mangan – 7, har oksygen – 2.

3. Finn det minste felles multiplum (det minste tallet som er delelig uten en rest med 7 og med 2). Dette tallet er 14. Vi deler det med valensene til elementene 14: 7 \u003d 2, 14: 2 \u003d 7, 2 og 7 vil være henholdsvis indekser for fosfor og oksygen. Vi erstatter indekser.

Å vite valensen til ett kjemisk grunnstoff, ved å følge regelen: valensen til ett grunnstoff × antall atomer i et molekyl = valensen til et annet grunnstoff × antall atomer til dette (et annet) elementet, kan man bestemme valensen til en annen.

Mn207 (72 = 27).

Begrepet valens ble introdusert i kjemi før strukturen til atomet ble kjent. Det er nå fastslått at denne egenskapen til et grunnstoff er relatert til antall ytre elektroner. For mange grunnstoffer er den maksimale valensen et resultat av posisjonen til disse elementene i det periodiske systemet.

Har du noen spørsmål? Vil du vite mer om valens?
For å få hjelp av en veileder - registrer deg.

nettstedet, med hel eller delvis kopiering av materialet, kreves en lenke til kilden.

", "et stoff". Bruk innenfor rammen av den moderne definisjonen er registrert i 1884 (tysk. Valenz). I 1789 publiserte William Higgins en artikkel der han foreslo eksistensen av bindinger mellom de minste materiepartiklene.

Imidlertid ble en nøyaktig og senere fullstendig bekreftet forståelse av valensfenomenet foreslått i 1852 av kjemikeren Edward Frankland i et verk der han samlet og revurderte alle teoriene og antakelsene som eksisterte på den tiden om dette emnet. . Ved å observere evnen til å mette forskjellige metaller og sammenligne sammensetningen av organiske derivater av metaller med sammensetningen av uorganiske forbindelser, introduserte Frankland konseptet " forbindelseskraft”, og legger dermed grunnlaget for læren om valens. Selv om Frankland etablerte noen spesielle lover, ble ikke ideene hans utviklet.

Friedrich August Kekule spilte en avgjørende rolle i etableringen av teorien om valens. I 1857 viste han at karbon er et fire-basisk (fire-atom) grunnstoff, og dets enkleste forbindelse er metan CH 4 . Med tillit til sannheten til ideene sine om atomenes valens, introduserte Kekule dem i læreboken sin i organisk kjemi: basicitet, ifølge forfatteren, er en grunnleggende egenskap ved atomet, en egenskap like konstant og uforanderlig som atomvekt. I 1858 ble synspunkter som nesten falt sammen med ideene til Kekule uttrykt i artikkelen " Om den nye kjemiske teorien» Archibald Scott Cooper .

Tre år senere, i september 1861, kom A. M. Butlerov med de viktigste tilleggene til teorien om valens. Han gjorde et klart skille mellom et fritt atom og et atom som har gått inn i forbindelse med et annet når dets affinitet er " bindes og endres til en ny form". Butlerov introduserte ideen om fullstendigheten av bruken av tilhørighetskreftene og av " affinitetsspenning”, det vil si energi-ikke-ekvivalensen til bindinger, som skyldes gjensidig påvirkning av atomer i et molekyl. Som et resultat av denne gjensidige påvirkningen får atomer, avhengig av deres strukturelle miljø, forskjellige "kjemisk betydning". Butlerovs teori gjorde det mulig å forklare mange eksperimentelle fakta om isomerismen til organiske forbindelser og deres reaktivitet.

En stor fordel med teorien om valens var muligheten for en visuell representasjon av molekylet. På 1860-tallet de første molekylære modellene dukket opp. Allerede i 1864 foreslo A. Brown å bruke strukturformler i form av sirkler med symboler for elementer plassert i dem, forbundet med linjer som angir den kjemiske bindingen mellom atomer; antall linjer tilsvarte valensen til atomet. I 1865 demonstrerte A. von Hoffmann de første ball-and-stick-modellene der kroketballer spilte rollen som atomer. I 1866 dukket det opp tegninger av stereokjemiske modeller i Kekules lærebok, der karbonatomet hadde en tetraedrisk konfigurasjon.

Moderne ideer om valens

Siden fremkomsten av teorien om kjemisk binding har begrepet "valens" gjennomgått en betydelig utvikling. For tiden har den ikke en streng vitenskapelig tolkning, derfor er den nesten fullstendig fjernet fra det vitenskapelige vokabularet og brukes hovedsakelig til metodiske formål.

I utgangspunktet forstås valensen til kjemiske elementer som evnen til dets frie atomer til å danne et visst antall kovalente bindinger. I forbindelser med kovalente bindinger bestemmes valensen til atomer av antall dannede to-elektron-to-senterbindinger. Det er denne tilnærmingen som ble tatt i bruk i teorien om lokaliserte valensbindinger, foreslått i 1927 av W. Heitler og F. London i 1927. Det er åpenbart at hvis et atom har n uparrede elektroner og m ensomme elektronpar, så kan dette atomet dannes n+m kovalente bindinger med andre atomer. Ved vurdering av maksimal valens bør man gå ut fra den elektroniske konfigurasjonen av en hypotetisk, såkalt. "spent" (valens) tilstand. For eksempel er den maksimale valensen til et atom av beryllium, bor og nitrogen 4 (for eksempel i Be (OH) 4 2-, BF 4 - og NH 4 +), fosfor - 5 (PCl 5), svovel - 6 (H 2 SO 4), klor - 7 (Cl 2 O 7).

I en rekke tilfeller identifiseres slike egenskaper ved et molekylært system som oksidasjonstilstanden til et grunnstoff, den effektive ladningen på et atom, koordinasjonsnummeret til et atom osv. Disse karakteristikkene kan være nære og til og med sammenfalle kvantitativt. , men på ingen måte identiske med hverandre. For eksempel, i de isoelektroniske molekylene nitrogen N 2, karbonmonoksid CO og cyanidion CN - realiseres en trippelbinding (det vil si at valensen til hvert atom er 3), men oksidasjonstilstanden til elementene er hhv. 0, +2, −2, +2 og −3. I etanmolekylet (se figur) er karbon fireverdig, som i de fleste organiske forbindelser, mens oksidasjonstilstanden formelt sett er -3.

Dette gjelder spesielt for molekyler med delokaliserte kjemiske bindinger, for eksempel i salpetersyre er oksidasjonstilstanden til nitrogen +5, mens nitrogen ikke kan ha en valens høyere enn 4. Regelen kjent fra mange skolebøker er «Maksimum valens element er numerisk lik gruppenummeret i det periodiske systemet" - refererer kun til oksidasjonstilstanden. Begrepene "permanent valens" og "variabel valens" refererer også hovedsakelig til oksidasjonstilstanden.

se også

Notater

Lenker

Ugay Ya. A. Valens, kjemisk binding og oksidasjonstilstand - de viktigste begrepene innen kjemi // Soros Educational Journal. - 1997. - Nr. 3. - S. 53-57.
/ Levchenkov S. I. Kort essay om kjemiens historie

Litteratur

L. Pauling Naturen til den kjemiske bindingen. M., L.: Stat. NTI kjemi. Litteratur, 1947.
Cartmell, Fowles. Valens og struktur av molekyler. M.: Chemistry, 1979. 360 s.]
Coulson Ch. Valence. M.: Mir, 1965.
Marrel J., Kettle S., Tedder J. Valens teori. Per. fra engelsk. M.: Mir. 1968.
Utvikling av læren om valens. Ed. Kuznetsova V.I. M.: Kjemi, 1977. 248s.
Valens av atomer i molekyler / Korolkov DV Grunnleggende om uorganisk kjemi. - M.: Opplysningstiden, 1982. - S. 126.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Synonymer:

Se hva "Valency" er i andre ordbøker:

VALENS, et mål på "forbindelsen" til et kjemisk grunnstoff, lik antallet individuelle KJEMISKE BÅNDER som ett ATOM kan danne. Valensen til et atom bestemmes av antall ELEKTRONER på høyeste (valens) nivå (ekstern ... ... Vitenskapelig og teknisk encyklopedisk ordbok

VALENS- (fra latin valere å ha en betydning), eller atomitet, antall hydrogenatomer eller tilsvarende atomer eller radikaler, et gitt atom eller radikal kan feste seg til en sverm. V. er en av basene for fordeling av grunnstoffer i det periodiske systemet til D. I. ... ... Big Medical Encyclopedia

Valence- * valens * valens begrepet kommer fra lat. gyldig. 1. I kjemi er dette evnen til atomer av kjemiske elementer til å danne et visst antall kjemiske bindinger med atomer av andre elementer. I lys av atomets struktur er V. evnen til atomer ... ... Genetikk. encyklopedisk ordbok

- (fra lat. valentia force) i fysikk, et tall som viser hvor mange hydrogenatomer et gitt atom kan kombinere med eller erstatte dem. I psykologi er valens et engelsk begrep for motiverende evne. Filosofisk ...... Filosofisk leksikon

Atomic Dictionary of Russian synonymer. valens substantiv, antall synonymer: 1 atomitet (1) ASIS synonymordbok. V.N. Trishin... Synonymordbok

VALENS- (fra lat. valentia - sterk, holdbar, innflytelsesrik). Evnen til et ord til å grammatisk kombinere med andre ord i en setning (for eksempel i verb bestemmer valens evnen til å kombinere med et subjekt, direkte eller indirekte objekt) ... En ny ordbok over metodiske termer og begreper (teori og praksis for undervisning i språk)

- (fra latin valentia force), evnen til et atom i et kjemisk element til å feste eller erstatte et visst antall andre atomer eller atomgrupper for å danne en kjemisk binding ... Moderne leksikon

- (fra latin valentia styrke) evnen til et atom i et kjemisk element (eller atomgruppe) til å danne et visst antall kjemiske bindinger med andre atomer (eller atomgrupper). I stedet for valens brukes ofte smalere begreper, for eksempel ... ... Stor encyklopedisk ordbok

Et av de viktige temaene i studiet av skoletemaer er kurset om valens. Dette vil bli diskutert i artikkelen.

Valens - hva er det?

Valens i kjemi betyr egenskapen til atomene til et kjemisk grunnstoff til å binde til seg selv atomene til et annet grunnstoff. Oversatt fra latin - styrke. Det uttrykkes i tall. For eksempel vil valensen til hydrogen alltid være lik én. Hvis vi tar formelen vann - H2O, kan den representeres som H - O - H. Ett oksygenatom var i stand til å binde to hydrogenatomer til seg selv. Dette betyr at antall bindinger som oksygen skaper er to. Og valensen til dette elementet vil være lik to.

I sin tur vil hydrogen være toverdig. Atomet kan bare kobles til ett atom i et kjemisk element. I dette tilfellet oksygen. Mer presist danner atomer, avhengig av elementets valens, par av elektroner. Hvor mange slike par dannes - slik vil valensen være. Den numeriske verdien kalles en indeks. Oksygen har en indeks på 2.

Hvordan bestemme valensen av kjemiske elementer i henhold til tabellen til Dmitry Mendeleev

Når du ser på det periodiske systemet over elementer, kan du se de vertikale radene. De kalles grupper av elementer. Valens avhenger også av gruppen. Elementene i den første gruppen har den første valensen. Den andre er den andre. Tredje - tredje. Og så videre.

Det finnes også elementer med konstant valensindeks. For eksempel hydrogen, halogengruppe, sølv og så videre. De må læres.

Hvordan bestemme valensen til kjemiske elementer med formler?

Noen ganger er det vanskelig å bestemme valensen fra det periodiske systemet. Deretter må du se på den spesifikke kjemiske formelen. Ta oksidet FeO. Her har jern, som oksygen, en valensindeks på to. Men i Fe2O3-oksid er det annerledes. Jern vil være trivalent.

Det er alltid nødvendig å huske forskjellige måter å bestemme valens på og ikke glemme dem. Kjenn dens konstante numeriske verdier. Hvilke elementer har dem. Og, selvfølgelig, bruk tabellen over kjemiske elementer. Og studere også individuelle kjemiske formler. Det er bedre å representere dem i en skjematisk form: H - O - H, for eksempel. Da er sammenhengene synlige. Og antall streker (streker) vil være den numeriske verdien av valensen.