Ciò che caratterizza la valenza. Determinazione della valenza di un elemento mediante formule grafiche elettroniche

Come determinare la valenza degli elementi chimici? Questa domanda deve essere affrontata da tutti coloro che stanno appena iniziando a conoscere la chimica. Per prima cosa, scopriamo di cosa si tratta. La valenza può essere considerata come la proprietà degli atomi di un elemento di contenere un certo numero di atomi di un altro elemento.

Elementi a valenza costante e variabile

Ad esempio, dalla formula H-O-H è chiaro che ogni atomo di H è collegato a un solo atomo (in questo caso l'ossigeno). Ne consegue che la sua valenza è 1. L'atomo di O in una molecola d'acqua è legato a due atomi di H monovalenti, il che significa che è bivalente. I valori di valenza sono scritti in numeri romani sopra i simboli degli elementi:

Le valenze di idrogeno e ossigeno sono costanti. Tuttavia, ci sono eccezioni per l’ossigeno. Ad esempio, nello ione idronio H3O+, l'ossigeno è trivalente. Ci sono altri elementi con valenza costante.

• Li, Na, K, F – monovalenti;
• Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Cd, Zn – hanno valenza II;
• Al, B sono trivalenti.

Determiniamo ora la valenza dello zolfo nei composti H2S, SO2 e SO3.

Nel primo caso, un atomo di zolfo è legato a due atomi di H monovalenti, il che significa che la sua valenza è due. Nel secondo esempio, per un atomo di zolfo ci sono due atomi di ossigeno, che, come è noto, è bivalente. Otteniamo una valenza dello zolfo pari a IV. Nel terzo caso, un atomo di S attacca tre atomi di O, il che significa che la valenza dello zolfo è uguale a VI (la valenza degli atomi di un elemento moltiplicata per il loro numero).

Come puoi vedere, lo zolfo può essere di-, tetra- ed esavalente:

Si dice che tali elementi abbiano valenza variabile.

Regole per determinare le valenze

1. La valenza massima degli atomi di un dato elemento coincide con il numero del gruppo in cui si trova nella tavola periodica. Ad esempio, per il Ca è 2, per lo zolfo – 6, per il cloro – 7. Ci sono anche molte eccezioni a questa regola:
   -l'elemento del gruppo 6, O, ha valenza II (in H3O+ – III);
   - F monovalente (invece di 7);
   -solitamente ferro bi- e trivalente, elemento del gruppo VIII;
   -N può contenere solo 4 atomi vicino a sé, e non 5, come segue dal numero del gruppo;
   - rame mono e bivalente, situato nel gruppo I.
2. Il valore minimo di valenza per gli elementi per i quali è variabile è determinato dalla formula: numero di gruppo in PS - 8. Pertanto, la valenza più bassa di zolfo 8 - 6 = 2, fluoro e altri alogeni - (8 - 7) = 1 , azoto e fosforo - (8 – 5)= 3 e così via.
3. In un composto la somma delle unità di valenza degli atomi di un elemento deve corrispondere alla valenza totale dell'altro.
4. In una molecola d'acqua H-O-H, la valenza di H è uguale a I, ci sono 2 di questi atomi, il che significa che l'idrogeno ha 2 unità di valenza in totale (1×2=2). La valenza dell'ossigeno ha lo stesso significato.
5. In un composto formato da due tipi di atomi, l'elemento situato al secondo posto ha la valenza più bassa.
6. La valenza del residuo acido coincide con il numero di atomi di H nella formula acida, la valenza del gruppo OH è uguale a I.
7. In un composto formato da atomi di tre elementi, l'atomo che si trova al centro della formula è chiamato centrale. Gli atomi di O sono direttamente legati ad esso e gli atomi rimanenti formano legami con l'ossigeno.

Usiamo queste regole per completare le attività.

Diversi elementi chimici differiscono nella loro capacità di formare legami chimici, cioè di combinarsi con altri atomi. Pertanto, nelle sostanze complesse possono essere presenti solo in determinate proporzioni. Scopriamo come determinare la valenza utilizzando la tavola periodica.

Esiste una tale definizione di valenza: questa è la capacità di un atomo di formare un certo numero di legami chimici. A differenza di , questa quantità è sempre solo positiva e viene indicata con numeri romani.

Questa caratteristica dell'idrogeno viene utilizzata come unità, che viene considerata uguale a I. Questa proprietà mostra con quanti atomi monovalenti può combinarsi un dato elemento. Per l'ossigeno, questo valore è sempre uguale a II.

È necessario conoscere questa caratteristica per scrivere correttamente le formule chimiche delle sostanze e delle equazioni. Conoscere questo valore aiuterà a stabilire la relazione tra il numero di atomi di diverso tipo in una molecola.

Questo concetto ha avuto origine in chimica nel XIX secolo. Frankland elaborò una teoria che spiegava la combinazione degli atomi in varie proporzioni, ma le sue idee sulla “forza legante” non erano molto diffuse. Il ruolo decisivo nello sviluppo della teoria apparteneva a Kekula. Chiamò basicità la proprietà di formare un certo numero di legami. Kekulé credeva che questa fosse una proprietà fondamentale e immutabile di ogni tipo di atomo. Butlerov ha apportato importanti aggiunte alla teoria. Con lo sviluppo di questa teoria, è diventato possibile rappresentare visivamente le molecole. Ciò è stato molto utile per studiare la struttura di varie sostanze.

Come può aiutare la tavola periodica?

Puoi trovare la valenza guardando il numero del gruppo nella versione a breve termine. Per la maggior parte degli elementi per i quali questa caratteristica è costante (assume un solo valore), coincide con il numero del gruppo.

Tali proprietà hanno sottogruppi principali. Perché? Il numero del gruppo corrisponde al numero di elettroni nel guscio esterno. Questi elettroni sono chiamati elettroni di valenza. Sono responsabili della capacità di connettersi con altri atomi.

Il gruppo è costituito da elementi con una struttura elettronica a guscio simile e la carica nucleare aumenta dall'alto verso il basso. Nella forma a breve termine, ciascun gruppo è diviso in sottogruppi principali e secondari. I rappresentanti dei sottogruppi principali sono elementi s e p, i rappresentanti dei sottogruppi laterali hanno elettroni negli orbitali d e f.

Come determinare la valenza degli elementi chimici se cambia? Può coincidere con il numero del gruppo oppure essere uguale al numero del gruppo meno otto, ed assumere anche altri valori.

Importante! Più l'elemento è in alto e a destra, minore è la sua capacità di formare relazioni. Più viene spostato verso il basso e a sinistra, più è grande.

Il modo in cui la valenza cambia nella tavola periodica per un particolare tipo di atomo dipende dalla struttura del suo guscio elettronico. Lo zolfo, ad esempio, può essere di-, tetra- ed esavalente.

Nello stato fondamentale (non eccitato) dello zolfo, due elettroni spaiati si trovano nel sottolivello 3p. In questo stato può combinarsi con due atomi di idrogeno e formare idrogeno solforato. Se lo zolfo entra in uno stato più eccitato, un elettrone si sposterà nel sottolivello 3d libero e ci saranno 4 elettroni spaiati.

Lo zolfo diventerà tetravalente. Se gli dai ancora più energia, un altro elettrone si sposterà dal sottolivello 3s a 3d. Lo zolfo entrerà in uno stato ancora più eccitato e diventerà esavalente.

Costante e variabile

A volte la capacità di formare legami chimici può cambiare. Dipende dal composto in cui è incluso l'elemento. Ad esempio, lo zolfo nell’H2S è bivalente, nell’SO2 è tetravalente e nell’SO3 è esavalente. Il più grande di questi valori è chiamato il più alto e il più piccolo è chiamato il più basso. La valenza più alta e quella più bassa secondo la tavola periodica possono essere stabilite come segue: la più alta coincide con il numero del gruppo e la più bassa è uguale a 8 meno il numero del gruppo.

Come determinare la valenza degli elementi chimici e se cambia? Bisogna stabilire se si tratta di un metallo o di un non metallo. Se si tratta di un metallo bisogna stabilire se appartiene al sottogruppo principale o secondario.

• I metalli dei principali sottogruppi hanno una capacità costante di formare legami chimici.
• Per i metalli dei sottogruppi secondari - variabile.
• Anche per i non metalli è variabile. Nella maggior parte dei casi, sono necessari due significati: superiore e inferiore, ma a volte può esserci un numero maggiore di opzioni. Esempi sono zolfo, cloro, bromo, iodio, cromo e altri.

Nei composti, la valenza più bassa è indicata rispettivamente dall'elemento che si trova più in alto e a destra nella tavola periodica, mentre la più alta è quella che si trova a sinistra e più in basso.

Spesso la capacità di formare legami chimici assume più di due significati. Allora non potrai riconoscerli dalla tabella, ma dovrai impararli. Esempi di tali sostanze:

• carbonio;
• zolfo;
• cloro;
• bromo.

Come determinare la valenza di un elemento nella formula di un composto? Se è noto per altri componenti della sostanza, questo non è difficile. Ad esempio, è necessario calcolare questa proprietà per il cloro in NaCl. Il sodio è un elemento del sottogruppo principale del primo gruppo, quindi è monovalente. Di conseguenza il cloro presente in questa sostanza può creare anche un solo legame ed è anch'esso monovalente.

Importante! Tuttavia, non è sempre possibile scoprire questa proprietà per tutti gli atomi di una sostanza complessa. Prendiamo come esempio l'HClO4. Conoscendo le proprietà dell'idrogeno, possiamo solo stabilire che ClO4 è un residuo monovalente.

In quale altro modo puoi scoprire questo valore?

La capacità di formare un certo numero di connessioni non sempre coincide con il numero del gruppo, e in alcuni casi dovrà semplicemente essere appresa. Qui verrà in soccorso la tabella di valenza degli elementi chimici, che mostra i valori di questo valore. Il libro di testo di chimica dell'ottavo grado fornisce valori per la capacità di combinarsi con altri atomi dei tipi di atomi più comuni.

H, F, Li, Na, K	1
O, Mg, Ca, Ba, Sr, Zn	2
B,Al	3
C, Si	4
Cu	1, 2
Fe	2, 3
Cr	2, 3, 6
S	2, 4, 6
N	3, 4
P	3, 5
Sn, Pb	2, 4
Cl, Br, I	1, 3, 5, 7

Applicazione

Vale la pena dire che attualmente i chimici difficilmente usano il concetto di valenza secondo la tavola periodica. Invece, il concetto di stato di ossidazione viene utilizzato per la capacità di una sostanza di formare un certo numero di relazioni, per sostanze con struttura - covalenza e per sostanze con struttura ionica - carica ionica.

Tuttavia, il concetto in esame viene utilizzato per scopi metodologici. Con il suo aiuto, è facile spiegare perché atomi di tipo diverso si combinano nei rapporti che osserviamo e perché questi rapporti sono diversi per composti diversi.

Al momento è superato l’approccio secondo cui la combinazione degli elementi in nuove sostanze veniva sempre spiegata utilizzando la valenza secondo la tavola periodica, indipendentemente dal tipo di legame nel composto. Ora sappiamo che per i legami ionici, covalenti e metallici esistono diversi meccanismi per combinare gli atomi in molecole.

Video utile

Riassumiamo

Utilizzando la tavola periodica non è possibile determinare la capacità di tutti gli elementi di formare legami chimici. Per quelli che mostrano una valenza secondo la tavola periodica, nella maggior parte dei casi è uguale al numero del gruppo. Se sono presenti due opzioni per questo valore, può essere uguale al numero del gruppo oppure otto meno il numero del gruppo. Esistono anche tabelle speciali in base alle quali è possibile scoprire questa caratteristica.

La tabella di Dmitry Ivanovich Mendeleev è un materiale di riferimento multifunzionale da cui è possibile ricavare i dati più necessari sugli elementi chimici. La cosa più importante è conoscere i punti principali della sua “lettura”, ovvero essere in grado di utilizzare positivamente questo materiale informativo, che servirà come un ottimo aiuto per risolvere tutti i tipi di problemi di chimica. Inoltre, la tabella è consentita per tutti i tipi di verifica delle conoscenze, compreso anche l'Esame di Stato Unificato.

Avrai bisogno

• Tavolo di D.I. Mendeleev, penna, carta

Istruzioni

1. Il tavolo è una struttura in cui gli elementi chimici sono disposti secondo le loro tesi e leggi. Cioè, possiamo dire che il tavolo è una "casa" a più piani in cui "vivono" elementi chimici e ognuno di essi ha il proprio appartamento sotto un certo numero. Orizzontalmente ci sono i “pavimenti”: periodi che possono essere piccoli o enormi. Se un periodo è composto da 2 righe (come indicato dalla numerazione a lato), tale periodo viene chiamato enorme. Se ha solo una riga, si chiama piccolo.

2. La tabella è anche divisa in "ingressi" - gruppi, di cui otto ciascuno. Proprio come in ogni ingresso ci sono gli appartamenti a sinistra e a destra, anche qui gli elementi chimici sono disposti secondo lo stesso principio. Solo che in questa variante la loro collocazione non è uniforme: da un lato gli elementi sono più grandi e quindi parlano del gruppo principale, dall'altro - più piccoli e questo indica che il gruppo è secondario.

3. La valenza è la capacità degli elementi di formare legami chimici. Esiste una valenza continua, che non cambia, ed una variabile, che ha valore diverso a seconda della sostanza di cui fa parte l'elemento. Quando si determina la valenza utilizzando la tavola periodica, è necessario prestare attenzione alle seguenti combinazioni: il numero del gruppo degli elementi e il suo tipo (cioè il gruppo principale o secondario). La valenza continua in questo caso è determinata dal numero del gruppo del sottogruppo principale. Per scoprire il valore della variabile valenza (se presente, e tradizionalmente per i non metalli), è necessario sottrarre da 8 (ogni 8 gruppi - quindi il numero).

4. Esempio n. 1. Se osservi gli elementi del primo gruppo del sottogruppo principale (metalli alcalini), possiamo concludere che hanno tutti una valenza uguale a I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) .

5. Esempio n. 2. Gli elementi del 2° gruppo del sottogruppo principale (metalli alcalino terrosi) hanno rispettivamente valenza II (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra).

6. Esempio n. 3. Se parliamo di non metalli, diciamo che P (fosforo) è nel gruppo V del sottogruppo principale. Quindi, la sua valenza sarà uguale a V. Inoltre, il fosforo ha un altro valore di valenza e per determinarlo è necessario eseguire il passaggio 8: numero dell'elemento. Ciò significa 8 – 5 (numero del gruppo fosforo) = 3. Di conseguenza, la seconda valenza del fosforo è uguale a III.

7. Esempio n. 4. Gli alogeni appartengono al gruppo VII del sottogruppo principale. Ciò significa che la loro valenza sarà VII. Considerando però che si tratta di non metalli, è necessario eseguire un’operazione aritmetica: 8 – 7 (numero del gruppo di elementi) = 1. Di conseguenza, l’altra valenza degli alogeni è uguale a I.

8. Per gli elementi dei sottogruppi secondari (e questi includono solo i metalli), è necessario ricordare la valenza, soprattutto perché nella maggior parte dei casi è uguale a I, II, meno spesso III. Dovrai anche memorizzare le valenze degli elementi chimici che hanno più di 2 valori.

Da scuola o anche prima, tutti sanno che tutto intorno, compresi noi stessi, è costituito da atomi, le particelle più piccole e indivisibili. A causa della capacità degli atomi di connettersi tra loro, la diversità del nostro mondo è enorme. Questa capacità degli atomi chimici elemento si chiama formare legami con altri atomi valenza elemento .

Istruzioni

1. Il concetto di valenza entrò in chimica nel XIX secolo, quando come unità di misura fu assunta la valenza dell'atomo di idrogeno. Valenza dell'altro elemento può essere definito come il numero di atomi di idrogeno che attacca a sé un atomo di un'altra sostanza. Similmente alla valenza dell'idrogeno, viene determinata la valenza dell'ossigeno, che, come al solito, è uguale a due e, quindi, consente di determinare la valenza di altri elementi nei composti con ossigeno mediante semplici operazioni aritmetiche. Valenza elemento nell'ossigeno è pari al doppio del numero di atomi di ossigeno che possono attaccare un atomo di un dato elemento .

2. Per determinare la valenza elemento Puoi anche usare la formula. È noto che esiste una certa relazione tra valenza elemento, la sua massa equivalente e la massa molare dei suoi atomi. Il rapporto tra queste qualità è espresso dalla formula: Valenza = Massa molare degli atomi / Massa equivalente. Poiché la massa equivalente è il numero necessario per sostituire una mole di idrogeno o per reagire con una mole di idrogeno, maggiore è la massa molare rispetto alla massa equivalente, maggiore è il numero di atomi di idrogeno che possono sostituire o attaccare un atomo a se stesso elemento, il che significa che maggiore è la valenza.

3. Relazioni tra sostanze chimiche elemento mi ha una natura diversa. Può essere un legame covalente, ionico, metallico. Per formare un legame, un atomo deve avere: una carica elettrica, un elettrone di valenza spaiato, un orbitale di valenza libero o una coppia solitaria di elettroni di valenza. Insieme, queste caratteristiche determinano lo stato di valenza e le capacità di valenza dell'atomo.

4. Conoscere il numero di elettroni di un atomo, che è uguale al numero atomico elemento nella Tavola Periodica degli Elementi, guidati dai principi di minima energia, dalla tesi di Pauli e dalla regola di Hund, è possibile costruire la configurazione elettronica di un atomo. Queste costruzioni ci permetteranno di analizzare le probabilità di valenza di un atomo. In tutti i casi, la probabilità di formare legami è realizzata principalmente a causa della presenza di elettroni di valenza spaiati; ulteriori capacità di valenza, come un orbitale libero o una coppia solitaria di elettroni di valenza, possono rimanere irrealizzate se non c'è energia sufficiente per questo. da ciascuno di quanto sopra, possiamo concludere che è più facile per tutti determinare la valenza di un atomo in qualsiasi composto, ed è molto più difficile scoprire le capacità di valenza degli atomi. Tuttavia, la pratica renderà tutto ciò semplice.

Video sull'argomento

Suggerimento 3: come determinare la valenza degli elementi chimici

Valenza un elemento chimico è la capacità di un atomo di attaccare o sostituire un certo numero di altri atomi o gruppi nucleari per formare un legame chimico. Va ricordato che alcuni atomi dello stesso elemento chimico possono avere valenze diverse in composti diversi.

Avrai bisogno

• Tavolo Mendeleev

Istruzioni

1. L'idrogeno e l'ossigeno sono considerati rispettivamente elementi monovalenti e bivalenti. La misura della valenza è il numero di atomi di idrogeno o di ossigeno che un elemento aggiunge per formare un idruro o un ossido. Sia X l'elemento di cui bisogna determinare la valenza. Quindi XHn è l'idruro di questo elemento e XmOn è il suo ossido. Esempio: la formula dell'ammoniaca è NH3, qui l'azoto ha una valenza di 3. Il sodio è monovalente nel composto Na2O.

2. Per determinare la valenza di un elemento è necessario moltiplicare il numero di atomi di idrogeno o di ossigeno presenti nel composto rispettivamente per la valenza dell'idrogeno e dell'ossigeno, quindi dividere per il numero di atomi dell'elemento chimico di cui si trova la valenza.

3. Valenza l'elemento può essere determinato anche da altri atomi di valenza nota. In composti diversi gli atomi dello stesso elemento possono presentare valenze diverse. Ad esempio, lo zolfo è bivalente nei composti H2S e CuS, tetravalente nei composti SO2 e SF4 ed esavalente nei composti SO3 e SF6.

4. La valenza massima di un elemento è considerata uguale al numero di elettroni nel guscio elettronico esterno dell'atomo. Massima valenza elementi dello stesso gruppo della tavola periodica corrisponde solitamente al suo numero seriale. Ad esempio, la valenza massima dell'atomo di carbonio C dovrebbe essere 4.

Video sull'argomento

Per gli scolari, comprensione della tabella Mendeleev- un sogno terribile. Anche i trentasei elementi che gli insegnanti di solito chiedono si traducono in ore di noiosi compiti e mal di testa. Molte persone non credono nemmeno a cosa imparare tavolo Mendeleev è reale. Ma l’uso della mnemotecnica può rendere la vita molto più semplice agli studenti.

Istruzioni

1. Comprendi la teoria e scegli la tecnica necessaria. Le regole che facilitano la memorizzazione del materiale sono chiamate mnemoniche. Il loro trucco principale è la creazione di connessioni associative, quando le informazioni astratte vengono racchiuse in un'immagine luminosa, un suono o persino un odore. Esistono diverse tecniche mnemoniche. Ad esempio, puoi scrivere una storia da elementi di informazioni memorizzate, cercare parole consonanti (rubidio - interruttore, cesio - Giulio Cesare), attivare l'immaginazione spaziale o facilmente rimare gli elementi della tavola periodica.

2. La ballata dell’azoto È meglio far rimare gli elementi della tavola periodica di Mendeleev con significato, secondo certi segni: secondo la valenza, per esempio. Pertanto, i metalli alcalini fanno rima molto facilmente e suonano come una canzone: “Litio, potassio, sodio, rubidio, cesio francio”. "Magnesio, calcio, zinco e bario: la loro valenza è pari a una coppia" è un classico intramontabile del folklore scolastico. Sullo stesso argomento: “Sodio, potassio e argento sono bonariamente monovalenti” e “Sodio, potassio e argentum sono per sempre monovalenti”. La creazione, a differenza del ricamare, che dura al massimo un paio di giorni, stimola la memoria a lungo termine. Ciò significa che più delle fiabe sull'alluminio, delle poesie sull'azoto e delle canzoni sulla valenza, la memorizzazione andrà come un orologio.

3. Thriller acido Per facilitarne la memorizzazione, viene inventata una storia in cui gli elementi della tavola periodica vengono trasformati in eroi, dettagli del paesaggio o elementi della trama. Ecco, diciamo, il testo famoso da tutti: “Gli asiatici (Azoto) iniziarono a versare acqua (Litio) (Idrogeno) nella pineta (Boro). Ma non era di lui (Neon) quello di cui avevamo bisogno, bensì di Magnolia (Magnesio).” Può essere integrato con la storia di una Ferrari (acciaio - ferro), in cui la spia segreta "Cloro zero diciassette" (17 è il numero di serie del cloro) guidava per catturare il maniaco Arseny (arsenico - arsenicum), che aveva 33 denti (33 è il numero di serie dell'arsenico), ma all'improvviso gli è entrato in bocca qualcosa di acido (ossigeno), erano otto proiettili avvelenati (8 è il numero di serie dell'ossigeno) ... È consentito continuare indefinitamente. A proposito, un romanzo scritto sulla base della tavola periodica può essere assegnato a un insegnante di lettere come testo sperimentale. Probabilmente le piacerà.

4. Costruisci un castello della memoria Questo è uno dei nomi di una tecnica di memorizzazione abbastanza efficace quando viene attivato il pensiero spaziale. Il suo segreto è che tutti possiamo descrivere facilmente la nostra stanza o il percorso da casa a un negozio, a una scuola o a un istituto. Per ricordare la sequenza degli elementi è necessario posizionarli lungo la strada (o nella stanza), e presentare ogni elemento in modo molto chiaro, visibile, tangibile. Ecco l'idrogeno: un uomo biondo magro con la faccia lunga. Il gran lavoratore, colui che posa le piastrelle, è il silicio. Un gruppo di nobili in un'auto preziosa: gas inerti. E, naturalmente, il venditore di palloncini è l'elio.

Nota!
Non è necessario sforzarsi di ricordare le informazioni sulle carte. La cosa migliore è associare l'intero elemento a un'immagine brillante. Silicio – con la Silicon Valley. Litio – con batterie al litio in un telefono cellulare. Ci possono essere molte opzioni. Ma la combinazione di un'immagine visiva, della memorizzazione meccanica e della sensazione tattile di una carta lucida ruvida o, al contrario, liscia ti aiuterà a sollevare facilmente i più piccoli dettagli dalle profondità della memoria.

Consigli utili
Puoi pescare le stesse carte con informazioni sugli elementi che Mendeleev aveva ai suoi tempi, ma integrarle solo con le informazioni attuali: diciamo il numero di elettroni nello strato esterno. Tutto quello che devi fare è stenderli prima di andare a letto.

La chimica per ogni scolaro inizia con la tavola periodica e le leggi fondamentali. E solo allora, avendo capito da soli cosa comprende questa difficile scienza, si può iniziare a compilare formule chimiche. Per registrare correttamente una connessione, devi sapere valenza atomi che lo compongono.

Istruzioni

1. La valenza è la capacità di alcuni atomi di trattenere vicino a sé un certo numero di altri ed è espressa dal numero di atomi trattenuti. Cioè, più potente è l'elemento, più grande è valenza .

2. Ad esempio, è consentito utilizzarne due sostanze– HCl e H2O. Questo è notoriamente noto a tutti come acido cloridrico e acqua. La prima sostanza contiene un atomo di idrogeno (H) e un atomo di cloro (Cl). Ciò indica che in questo composto formano un legame, cioè tengono vicino a sé un atomo. Di conseguenza, valenza sia l'uno che l'altro sono uguali a 1. È anche facile determinarlo valenza elementi che compongono una molecola d'acqua. Contiene due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Di conseguenza, l'atomo di ossigeno ha formato due legami per l'aggiunta di 2 idrogeni e questi, a loro volta, hanno formato un legame. Significa, valenza l'ossigeno è 2 e l'idrogeno è 1.

3. Ma ogni tanto ci si incontra sostanze sono più difficili nella struttura e nelle proprietà dei loro atomi costituenti. Esistono due tipi di elementi: continui (ossigeno, idrogeno, ecc.) e non permanenti valenza Yu. Per gli atomi del secondo tipo questo numero dipende dal composto di cui fanno parte. Ad esempio, possiamo citare lo zolfo (S). Può avere valenze 2, 4, 6 e occasionalmente anche 8. Determinare la capacità di elementi come lo zolfo di trattenere altri atomi attorno a sé è un po' più difficile. Per fare ciò è necessario conoscere le proprietà degli altri componenti sostanze .

4. Ricorda la regola: il prodotto del numero di atomi per valenza un elemento del composto deve coincidere con lo stesso prodotto di un altro elemento. Questo può essere verificato nuovamente passando alla molecola d'acqua (H2O): 2 (il numero di idrogeno) * 1 (il suo valenza) = 21 (numero di ossigeno) * 2 (it valenza) = 22 = 2 – significa che tutto è definito correttamente.

5. Ora controlla questo algoritmo su una sostanza più difficile, ad esempio N2O5, l'ossido nitrico. È stato precedentemente indicato che l'ossigeno ha una continuità valenza 2, quindi è possibile creare l'equazione: 2 ( valenza ossigeno) * 5 (il suo numero) = X (sconosciuto valenza azoto) * 2 (il suo numero) Attraverso semplici calcoli aritmetici è possibile determinarlo valenza l'azoto in questo composto è 5.

Valenzaè la capacità degli elementi chimici di trattenere un certo numero di atomi di altri elementi. Allo stesso tempo, è il numero di legami formati da un dato atomo con altri atomi. Determinare la valenza è piuttosto primitivo.

Istruzioni

1. Tieni presente che l'indicatore di valenza è indicato da numeri romani ed è posizionato sopra il segno dell'elemento.

2. Nota: se la formula di una sostanza a due elementi è scritta correttamente, quando il numero di atomi di ciascun elemento viene moltiplicato per la sua valenza, tutti gli elementi dovrebbero ottenere prodotti identici.

3. Tieni presente che la valenza degli atomi di alcuni elementi è continua, mentre altri sono variabili, cioè hanno la qualità di cambiare. Diciamo che l'idrogeno in tutti i composti è monovalente perché forma un solo legame. L'ossigeno è in grado di formare due legami, pur essendo bivalente. Ma lo zolfo può avere valenza II, IV o VI. Tutto dipende dall'elemento a cui è collegato. Pertanto, lo zolfo è un elemento con valenza variabile.

4. Si noti che nelle molecole dei composti dell'idrogeno è molto semplice calcolare la valenza. L'idrogeno è invariabilmente monovalente e questo indicatore dell'elemento ad esso associato sarà uguale al numero di atomi di idrogeno in una data molecola. Ad esempio, in CaH2 il calcio sarà bivalente.

5. Ricorda la regola di base per determinare la valenza: il prodotto dell'indice di valenza di un atomo di qualsiasi elemento e il numero dei suoi atomi in qualsiasi molecola è invariabilmente uguale al prodotto dell'indice di valenza di un atomo del secondo elemento e del numero di i suoi atomi in una data molecola.

6. Guarda la formula della lettera che denota questa uguaglianza: V1 x K1 = V2 x K2, dove V è la valenza degli atomi degli elementi e K è il numero di atomi nella molecola. Con il suo aiuto, è facile determinare l'indice di valenza di qualsiasi elemento se si conoscono i dati rimanenti.

7. Consideriamo l'esempio della molecola di ossido di zolfo SO2. L'ossigeno in tutti i composti è bivalente, quindi, sostituendo i valori nella proporzione: Vossigeno x Ossigeno = Vzolfo x Xers, otteniamo: 2 x 2 = Vzolfo x 2. Da qui Vzolfo = 4/2 = 2. Quindi , la valenza dello zolfo in questa molecola è uguale a 2.

Video sull'argomento

Scoperta della legge periodica e creazione di un sistema ordinato di elementi chimici D.I. Mendeleev divenne l'apogeo dello sviluppo della chimica nel XIX secolo. Lo scienziato ha riassunto e classificato un ampio materiale sulle proprietà degli elementi.

Istruzioni

1. Nel 19° secolo non si aveva idea della struttura dell'atomo. Scoperta da parte di D.I. Mendeleev era solo una generalizzazione di fatti sperimentali, ma il loro significato fisico rimase a lungo incomprensibile. Quando apparvero i primi dati sulla struttura del nucleo e sulla divisione degli elettroni negli atomi, ciò permise di rivedere la legge periodica e il sistema degli elementi. Tabella D.I. Mendeleev consente di tracciare chiaramente la periodicità delle proprietà degli elementi presenti in natura.

2. Ad ogni elemento della tabella viene assegnato un numero di serie specifico (H – 1, Li – 2, Be – 3, ecc.). Questo numero corrisponde alla carica del nucleo (il numero di protoni nel nucleo) e al numero di elettroni che orbitano attorno al nucleo. Il numero di protoni è quindi uguale al numero di elettroni, il che significa che in condizioni ordinarie l'atomo è elettricamente neutro.

3. La divisione in sette periodi avviene in base al numero di livelli energetici dell'atomo. Gli atomi del primo periodo hanno un guscio elettronico a livello singolo, il secondo - a due livelli, il terzo - a tre livelli, ecc. Quando un nuovo livello energetico viene riempito, inizia un nuovo periodo.

4. I primi elementi di ciascun periodo sono caratterizzati da atomi che hanno un elettrone nello strato esterno: questi sono atomi di metalli alcalini. I periodi terminano con atomi di gas dell'ordine, che hanno uno strato energetico esterno completamente pieno di elettroni: nel primo periodo i gas nobili hanno 2 elettroni, nei periodi successivi - 8. È proprio a causa della struttura simile dei gusci di elettroni che gruppi di elementi hanno proprietà fisico-chimiche simili.

5. Nella tabella D.I. Mendeleev ha 8 sottogruppi principali. Questo numero è determinato dal numero massimo consentito di elettroni nel livello energetico.

6. Nella parte inferiore della tavola periodica i lantanidi e gli attinidi si distinguono come serie indipendenti.

7. Con supporto da tavolo D.I. Mendeleev ci ha permesso di osservare la periodicità delle seguenti proprietà degli elementi: raggio atomico, volume atomico; potenziale di ionizzazione; forze di affinità elettronica; elettronegatività dell'atomo; stati di ossidazione; proprietà fisiche di possibili composti.

8. Ad esempio, i raggi degli atomi, se guardi il periodo, diminuiscono da sinistra a destra; crescono dall'alto verso il basso, se guardi il gruppo.

9. Frequenza di disposizione degli elementi nella tabella D.I. chiaramente rintracciabile. Mendeleev è spiegato in modo significativo dal modello coerente di riempimento dei livelli energetici con gli elettroni.

La legge periodica, che è la base della chimica moderna e spiega la validità della metamorfosi delle proprietà degli elementi chimici, fu scoperta da D.I. Mendeleev nel 1869. Il significato fisico di questa legge si rivela quando si comprende la complessa struttura dell'atomo.

Nel 19° secolo si credeva che la massa nucleare fosse la raccolta principale di un elemento e quindi veniva utilizzata per sistematizzare le sostanze. Gli atomi sono ora definiti e identificati dalla quantità di carica sul loro nucleo (numero di protoni e numero atomico nella tavola periodica). Tuttavia, la massa nucleare degli elementi, con alcune eccezioni (ad esempio, la massa nucleare del potassio è inferiore alla massa nucleare dell'argon), aumenta in proporzione alla loro carica nucleare. Con un aumento della massa nucleare, avviene una metamorfosi periodica delle proprietà degli elementi. elementi e i loro composti viene monitorato. Queste sono la metallicità e la non metallicità degli atomi, il raggio e il volume nucleare, il potenziale di ionizzazione, l'affinità elettronica, l'elettronegatività, gli stati di ossidazione, le proprietà fisiche dei composti (punti di ebollizione, punti di fusione, densità), la loro basicità, anfotericità o acidità.

Quanti elementi ci sono nella tavola periodica corrente

La tavola periodica esprime graficamente la legge periodica da lui scoperta. L'attuale tavola periodica contiene 112 elementi chimici (gli ultimi sono Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium e Copernicium). Secondo gli ultimi dati sono stati scoperti anche i seguenti 8 elementi (fino a 120 compresi), ma non tutti hanno ricevuto il loro nome, e questi elementi si trovano ancora solo in poche pubblicazioni a stampa. Ciascun elemento occupa una determinata cella in la tavola periodica e ha un proprio numero seriale, corrispondente alla carica del nucleo del suo atomo.

Come è costruita la tavola periodica?

La struttura della tavola periodica è rappresentata da sette periodi, dieci righe e otto gruppi. L'intero periodo inizia con un metallo alcalino e termina con un gas decente. Le eccezioni sono il primo periodo, che inizia con l'idrogeno, e il settimo periodo incompleto, i periodi sono divisi in piccoli e grandi. I periodi piccoli (1°, 2°, 3°) sono costituiti da una riga orizzontale, i periodi grandi (quarto, quinto, sesto) - da 2 righe orizzontali. Le righe superiori in periodi grandi sono chiamate pari, quelle inferiori dispari. Nel sesto periodo della tabella dopo il lantanio (numero di serie 57) ci sono 14 elementi simili nelle proprietà al lantanio - lantanidi. Sono elencati in fondo alla tabella come una riga separata. Lo stesso vale per gli attinidi, che si trovano più tardi dell'attinio (con il numero 89) e ne ripetono in gran parte le proprietà. Le file pari di grandi periodi (4, 6, 8, 10) sono piene solo di metalli. Gli elementi nei gruppi presentano identici valenze più elevate negli ossidi e in altri composti, e questa valenza corrisponde al numero del gruppo. I sottogruppi principali contengono elementi di periodi piccoli e grandi, quelli secondari - solo quelli grandi. Dall'alto verso il basso, le proprietà metalliche aumentano, le proprietà non metalliche si indeboliscono. Tutti gli atomi dei sottogruppi laterali sono metalli.

Suggerimento 9: Selenio come elemento chimico nella tavola periodica

L'elemento chimico selenio appartiene al gruppo VI della tavola periodica di Mendeleev, è un calcogeno. Il selenio naturale è costituito da sei isotopi stabili. Esistono anche 16 isotopi radioattivi del selenio.

Istruzioni

1. Il selenio è considerato un elemento molto raro e tracciato, migra attivamente nella biosfera, formando più di 50 minerali. I più famosi sono: berzelianite, naumannite, selenio nativo e calcomenite.

2. Il selenio si trova nello zolfo vulcanico, nella galena, nella pirite, nella bismutina e in altri solfuri. Viene estratto da piombo, rame, nichel e altri minerali, nei quali si trova allo stato disperso.

3. I tessuti della maggior parte degli esseri viventi contengono da 0,001 a 1 mg/kg di selenio; alcune piante, organismi marini e funghi lo concentrano. Per molte piante il selenio è un elemento necessario. Il fabbisogno dell'uomo e degli animali in selenio è di 50-100 mcg/kg di alimento; questo elemento ha proprietà antiossidanti, influenza molte reazioni enzimatiche e aumenta la sensibilità della retina alla luce.

4. Il selenio può esistere in diverse modifiche allotropiche: amorfo (selenio vetroso, polveroso e colloidale), nonché cristallino. Quando il selenio viene aggiunto da una soluzione di acido selenico o mediante rapido raffreddamento del suo vapore, si ottengono polvere scarlatta amorfa e selenio colloidale.

5. Quando qualsiasi modifica di questo elemento chimico viene riscaldata oltre i 220°C e ulteriormente raffreddata, si forma il selenio vetroso; è fragile e ha una lucentezza vetrosa.

6. Particolarmente stabile termicamente è il selenio grigio esagonale, il cui reticolo è costituito da catene a spirale di atomi posizionate parallele tra loro. Si ottiene riscaldando altre forme di selenio fino alla fusione e raffreddando lentamente a 180-210°C. All'interno delle catene esagonali di selenio, gli atomi sono legati covalentemente.

7. Il selenio è stabile nell'aria, non viene influenzato dall'ossigeno, dall'acqua, dagli acidi solforico e cloridrico diluiti, tuttavia si dissolve perfettamente nell'acido nitrico. Interagendo con i metalli, il selenio forma seleniuri. Esistono molti composti complessi del selenio, tutti velenosi.

8. Il selenio si ottiene dagli scarti della produzione di carta o acido solforico mediante raffinazione elettrolitica del rame. Nei fanghi questo elemento è presente insieme a metalli pesanti e discreti, zolfo e tellurio. Per estrarlo i fanghi vengono filtrati, quindi riscaldati con acido solforico concentrato o sottoposti a tostatura ossidativa alla temperatura di 700°C.

9. Il selenio viene utilizzato nella produzione di diodi raddrizzatori a semiconduttore e altre apparecchiature di conversione. In metallurgia, il suo supporto conferisce all'acciaio una struttura a grana fine e ne migliora anche le proprietà meccaniche. Nell'industria chimica, il selenio viene utilizzato come catalizzatore.

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Nota!
Fare attenzione quando si identificano metalli e non metalli. A questo scopo, i simboli sono tradizionalmente riportati nella tabella.

La valenza è la capacità di un atomo di un dato elemento di formare un certo numero di legami chimici.

In senso figurato, la valenza è il numero di “mani” con cui un atomo si aggrappa ad altri atomi. Naturalmente gli atomi non hanno “mani”; il loro ruolo è svolto dai cosiddetti. elettroni di valenza.

Puoi dirlo diversamente: La valenza è la capacità di un atomo di un dato elemento di legare un certo numero di altri atomi.

I seguenti principi devono essere chiaramente compresi:

Ci sono elementi con valenza costante (di cui sono relativamente pochi) ed elementi con valenza variabile (di cui sono la maggioranza).

Occorre ricordare gli elementi a valenza costante:

I restanti elementi possono presentare valenze diverse.

La valenza più alta di un elemento nella maggior parte dei casi coincide con il numero del gruppo in cui si trova l'elemento.

Ad esempio, il manganese è nel gruppo VII (sottogruppo laterale), la valenza più alta di Mn è sette. Il silicio si trova nel gruppo IV (sottogruppo principale), la sua valenza più alta è quattro.

Va ricordato però che la valenza più alta non è sempre l'unica possibile. Ad esempio, la valenza massima del cloro è sette (assicuratevi di questo!), ma sono noti composti in cui questo elemento presenta valenze VI, V, IV, III, II, I.

È importante ricordarne alcuni eccezioni: la massima (e unica) valenza del fluoro è I (e non VII), l'ossigeno - II (e non VI), l'azoto - IV (la capacità dell'azoto di mostrare la valenza V è un mito popolare che si ritrova anche in alcune scuole libri di testo).

Valenza e stato di ossidazione non sono concetti identici.

Questi concetti sono abbastanza vicini, ma non vanno confusi! Lo stato di ossidazione ha segno (+ o -), la valenza no; lo stato di ossidazione di un elemento in una sostanza può essere zero, la valenza è zero solo se si tratta di un atomo isolato; il valore numerico dello stato di ossidazione può NON coincidere con la valenza. Ad esempio, la valenza dell'azoto in N 2 è III e lo stato di ossidazione = 0. La valenza del carbonio nell'acido formico è = IV e lo stato di ossidazione = +2.

Se si conosce la valenza di uno degli elementi di un composto binario, si può trovare la valenza dell'altro.

Questo viene fatto in modo molto semplice. Ricorda la regola formale: il prodotto del numero di atomi del primo elemento in una molecola e la sua valenza deve essere uguale a un prodotto simile per il secondo elemento.

Nel composto A x B y: valenza (A) x = valenza (B) y

Esempio 1. Trova le valenze di tutti gli elementi nel composto NH 3.

Soluzione. Conosciamo la valenza dell'idrogeno: è costante e uguale a I. Moltiplichiamo la valenza H per il numero di atomi di idrogeno nella molecola di ammoniaca: 1 3 = 3. Pertanto, per l'azoto, il prodotto di 1 (il numero di atomi Anche N) per X (la valenza dell'azoto) dovrebbe essere uguale a 3. Ovviamente, X = 3. Risposta: N(III), H(I).

Esempio 2. Trova le valenze di tutti gli elementi nella molecola Cl 2 O 5.

Soluzione. L'ossigeno ha una valenza costante (II); la molecola di questo ossido contiene cinque atomi di ossigeno e due atomi di cloro. Sia la valenza del cloro = X. Creiamo l'equazione: 5 2 = 2 X. Ovviamente, X = 5. Risposta: Cl(V), O(II).

Esempio 3. Trova la valenza del cloro nella molecola SCl 2 se è noto che la valenza dello zolfo è II.

Soluzione. Se gli autori del problema non ci avessero detto la valenza dello zolfo sarebbe stato impossibile risolverlo. Sia S che Cl sono elementi con valenza variabile. Tenendo conto delle informazioni aggiuntive, la soluzione viene costruita secondo lo schema degli esempi 1 e 2. Risposta: Cl(I).

Conoscendo le valenze di due elementi, puoi creare una formula per un composto binario.

Negli esempi 1 - 3 abbiamo determinato la valenza utilizzando la formula; ora proviamo a fare la procedura inversa.

Esempio 4. Scrivi una formula per il composto di calcio e idrogeno.

Soluzione. Le valenze del calcio e dell'idrogeno sono note: rispettivamente II e I. Sia la formula del composto desiderato Ca x H y. Componiamo nuovamente la famosa equazione: 2 x = 1 y. Come una delle soluzioni a questa equazione, possiamo prendere x = 1, y = 2. Risposta: CaH 2.

"Perché esattamente CaH 2? - chiedi. - Dopotutto, le varianti Ca 2 H 4 e Ca 4 H 8 e persino Ca 10 H 20 non contraddicono la nostra regola!"

La risposta è semplice: prendi i valori minimi possibili di x e y. Nell’esempio riportato questi valori minimi (naturali!) sono esattamente 1 e 2.

"Quindi composti come N 2 O 4 o C 6 H 6 sono impossibili?", chiedi. "Queste formule dovrebbero essere sostituite con NO 2 e CH?"

No, sono possibili. Inoltre, N 2 O 4 e NO 2 sono sostanze completamente diverse. Ma la formula CH non corrisponde affatto ad alcuna sostanza realmente stabile (a differenza di C 6 H 6).

Nonostante tutto ciò che è stato detto, nella maggior parte dei casi è possibile seguire la regola: assumere i valori dell'indice più piccoli.

Esempio 5. Scrivi una formula per il composto di zolfo e fluoro se sai che la valenza dello zolfo è sei.

Soluzione. Sia la formula del composto S x F y . La valenza dello zolfo è data (VI), la valenza del fluoro è costante (I). Formuliamo nuovamente l'equazione: 6 x = 1 y. È facile capire che i valori più piccoli possibili delle variabili sono 1 e 6. Risposta: SF 6.

Ecco, infatti, tutti i punti principali.

Adesso controlla tu stesso! Ti suggerisco di passare attraverso un breve test sull'argomento "Valenza".

In questo articolo esamineremo i metodi e capiremo come determinare la valenza elementi della tavola periodica.

In chimica è accettato che la valenza degli elementi chimici possa essere determinata dal gruppo (colonna) nella tavola periodica. In realtà non sempre la valenza di un elemento corrisponde al numero del gruppo, ma nella maggior parte dei casi una certa valenza utilizzando questo metodo darà il risultato corretto; spesso gli elementi, a seconda di vari fattori, hanno più di una valenza.

L'unità di valenza è considerata la valenza di un atomo di idrogeno pari a 1, cioè l'idrogeno è monovalente. Pertanto, la valenza di un elemento indica a quanti atomi di idrogeno è collegato un atomo dell'elemento in questione. Ad esempio, HCl, dove il cloro è monovalente; H2O, dove l'ossigeno è bivalente; NH3, dove l'azoto è trivalente.

Come determinare la valenza utilizzando la tavola periodica.

La tavola periodica contiene elementi chimici che vengono inseriti in essa secondo determinati principi e leggi. Ogni elemento sta al suo posto, che è determinato dalle sue caratteristiche e proprietà, e ogni elemento ha il proprio numero. Le linee orizzontali sono chiamate periodi, che aumentano dalla prima linea verso il basso. Se un periodo è composto da due righe (come indicato dalla numerazione a lato), tale periodo viene chiamato grande. Se ha solo una riga, si chiama piccolo.

Inoltre, nella tabella sono presenti gruppi, di cui otto in totale. Gli elementi sono posizionati in colonne verticali. Qui la loro disposizione non è uniforme: da un lato ci sono più elementi (gruppo principale), dall'altro meno (gruppo laterale).

La valenza è la capacità di un atomo di formare un certo numero di legami chimici con atomi di altri elementi. l'uso della tavola periodica ti aiuterà a comprendere la conoscenza dei tipi di valenza.

Per gli elementi dei sottogruppi secondari (e questi includono solo i metalli), è necessario ricordare la valenza, soprattutto perché nella maggior parte dei casi è uguale a I, II, meno spesso III. Dovrai anche memorizzare le valenze degli elementi chimici che hanno più di due significati. Oppure tieni sempre a portata di mano una tabella delle valenze degli elementi.

Algoritmo per determinare la valenza utilizzando le formule degli elementi chimici.

1. Annota la formula di un composto chimico.

2. Designare la valenza nota degli elementi.

3. Trova il minimo comune multiplo di valenza e indice.

4. Trova il rapporto tra il minimo comune multiplo e il numero di atomi del secondo elemento. Questa è la valenza desiderata.

5. Verifica moltiplicando la valenza e l'indice di ciascun elemento. I loro prodotti devono essere uguali.

Esempio: Determiniamo la valenza degli elementi di idrogeno solforato.

1. Scriviamo la formula:

2. Indichiamo la valenza conosciuta:

3. Trova il minimo comune multiplo:

4. Trova il rapporto tra il minimo comune multiplo e il numero di atomi di zolfo:

5. Controlliamo:

Tabella dei valori di valenza caratteristici di alcuni atomi di composti chimici.

Elementi	Valenza	Esempi di connessione
		H2, HF, Li2O, NaCl, KBr
O, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn		H2O, MgCl2, CaH2, SrBr2, BaO, ZnCl2
		CO2, CH4, SiO2, SiCl4
		CrCl2, CrCl3, CrO3
		H2S, SO2, SO3
		NH3, NH4CI, HNO3
		PH3, P2O5, H3PO4
		SnCl2, SnCl4, PbO, PbO2
		HCl, ClF 3, BrF 5, IF 7