Motivul dorinței frecvente de a mânca dulciuri. De ce vrei dulciuri și ce poate fi înlocuit? Ce lipsește în organism? Cine iubește mai mult dulciurile

Valenţă- capacitatea elementelor de a atasa alte elemente la sine.

vorbind limbaj simplu, este un număr care indică câte elemente se poate atașa un anumit atom.

Punctul cheie în chimie este înregistrarea corectă a formulelor compușilor.

Există mai multe reguli care ne ușurează compilare corectă formule.

1. Valența tuturor metalelor din subgrupele principale este egală cu numărul grupului:

Figura prezintă un exemplu de subgrupuri principale și secundare ale grupului I.

2. Valența oxigenului este de două

3. Valența hidrogenului este egală cu unu

4. Nemetalele prezintă două tipuri de valență:

• Inferior (al 8-lea număr de grup)
• Mai mare (egal cu numărul grupului)

A) În compușii cu metale, nemetalele prezintă o valență mai mică!

B) În compușii binari, suma valenței unui tip de atom este egală cu suma valenței altui tip de atom!

Valența aluminiului este de trei (aluminiu-metal Grupa III). Valența oxigenului este de două. Suma valenței pentru doi atomi de aluminiu este 6. Suma valenței pentru trei atomi de oxigen este, de asemenea, 6.

1) Determinați valențele elementelor din compuși:

Valența aluminiului este III. În formula 1 atom => valența totală este tot 3. Prin urmare, pentru toți atomii de clor, valența va fi tot 3 (regula compușilor binari). 3:3=1. Valența clorului este 1.

Valența oxigenului este 2. În compus sunt 3 atomi de oxigen => valența totală este 6. Pentru doi atomi valența totală este 6 => pentru un atom de fier - 3 (6: 2 = 3)

2) Scrieți formulele compusului format din:

sodiu și oxigen

Valența oxigenului este II.

Sodiu metalic din primul grup al subgrupului principal => valența sa este I.

Diferitele elemente chimice diferă prin capacitatea lor de a crea legături chimice, adică de a se combina cu alți atomi. Prin urmare, în substanțele complexe, acestea pot fi găsite doar în anumite proporții. Să ne dăm seama cum să determinăm valența conform tabelului periodic.

Există o astfel de definiție a valenței: aceasta este capacitatea unui atom de a forma un anumit număr de legături chimice. Spre deosebire de , această valoare este întotdeauna numai pozitivă și este indicată cu cifre romane.

Această caracteristică pentru hidrogen este utilizată ca unitate, care este luată egală cu I. Această proprietate arată cu câți atomi monovalenți se poate combina acest element. Pentru oxigen, această valoare este întotdeauna egală cu II.

Cunoașterea acestei caracteristici este necesară pentru a scrie corect formule chimice substanțe și ecuații. Cunoașterea acestei valori va ajuta la stabilirea raportului dintre numărul de atomi tipuri variateîntr-o moleculă.

Acest concept a apărut în chimie în secolul al XIX-lea. Frankland a început teoria explicând combinația de atomi în diverse rapoarte, dar ideile sale despre „forța de legare” nu erau foarte comune. Rolul decisiv în dezvoltarea teoriei i-a revenit lui Kekula. El a numit proprietatea de a forma un anumit număr de legături basicitate. Kekule credea că aceasta este o proprietate fundamentală și neschimbătoare a oricărui tip de atom. Adăugări importante la teorie au fost făcute de Butlerov. Odată cu dezvoltarea acestei teorii, a devenit posibilă vizualizarea moleculelor. Acest lucru a ajutat foarte mult la studierea structurii diferitelor substanțe.

Cum poate ajuta tabelul periodic?

Puteți găsi valența uitându-vă la numărul grupului în versiunea pentru perioadă scurtă. Pentru majoritatea elementelor pentru care această caracteristică este constantă (ia o singură valoare), aceasta coincide cu numărul grupului.

Astfel de proprietăți au subgrupuri principale. De ce? Numărul grupului corespunde numărului de electroni din învelișul exterior. Acești electroni se numesc electroni de valență. Ei sunt responsabili pentru capacitatea de a se combina cu alți atomi.

Grupul este format din elemente cu o structură similară a învelișului de electroni, iar sarcina nucleului crește de sus în jos. În forma de perioadă scurtă, fiecare grup este împărțit în subgrupe principale și secundare. Reprezentanții subgrupurilor principale sunt elementele s și p, reprezentanții subgrupurilor secundare au electroni în orbitalii d și f.

Cum se determină valența elemente chimice daca se schimba? Poate fi același cu numărul grupului sau poate fi egal cu numărul grupului minus opt sau poate lua alte valori.

Important! Cu cât elementul este mai sus și la dreapta, cu atât capacitatea sa de a forma relații este mai mică. Cu cât este deplasat mai mult în jos și la stânga, cu atât este mai mare.

Modul în care se modifică valența în tabelul periodic pentru un anumit tip de atom depinde de structura învelișului său de electroni. Sulful, de exemplu, poate fi di-, tetra- și hexavalent.

În starea fundamentală (neexcitată), sulful are doi electroni nepereche la subnivelul 3p. În această stare, se poate combina cu doi atomi de hidrogen și poate forma hidrogen sulfurat. Dacă sulful intră într-o stare mai excitată, atunci un electron va merge la subnivelul 3d liber și vor fi 4 electroni nepereche.

Sulful va deveni tetravalent. Dacă îi dăm și mai multă energie, atunci încă un electron se va muta de la subnivelul 3s la 3d. Sulful va intra într-o stare și mai excitată și va deveni hexavalent.

Constant și variabil

Uneori, capacitatea de a forma legături chimice se poate schimba. Depinde în ce conexiune se află elementul. De exemplu, sulful în H2S este bivalent, în SO2 este tetravalent, iar în SO3 este hexavalent. Cea mai mare dintre aceste valori este numită cea mai mare, iar cea mai mică - cea mai mică. Valențele cele mai înalte și cele mai mici conform tabelului periodic pot fi stabilite după cum urmează: cea mai mare coincide cu numărul grupului, iar cea mai mică este egală cu 8 minus numărul grupului.

Cum se determină valența elementelor chimice și dacă se modifică? Trebuie să stabilim dacă avem de-a face cu metal sau nemetal. Dacă este un metal, trebuie să stabiliți dacă aparține subgrupului principal sau secundar.

• În metalele principalelor subgrupe, capacitatea de a forma relații chimice este constantă.
• Pentru metalele subgrupurilor secundare - o variabilă.
• Nemetalele au, de asemenea, o variabilă. În cele mai multe cazuri, este nevoie de două valori - mai mare și mai mică, dar uneori poate fi Mai mult Opțiuni. Exemple sunt sulful, clorul, bromul, iodul, cromul și altele.

La compuși, valența inferioară este indicată de elementul care este mai sus și la dreapta în tabelul periodic, respectiv, mai mare - cel care este la stânga și mai jos.

Adesea, capacitatea de a forma legături chimice ia mai mult de două valori. Atunci nu le vei putea recunoaște din tabel, dar va trebui să le înveți. Exemple de astfel de substanțe:

• carbon;
• sulf;
• clor;
• brom.

Cum se determină valența unui element într-o formulă compusă? Dacă este cunoscut pentru alți constituenți ai substanței, acest lucru nu este dificil. De exemplu, doriți să calculați această proprietate pentru clor în NaCl. Sodiul este un element al subgrupului principal al primului grup, deci este monovalent. Prin urmare, clorul din această substanță poate crea o singură legătură și este, de asemenea, monovalent.

Important! Cu toate acestea, nu este întotdeauna posibil să se afle această proprietate pentru toți atomii dintr-o substanță complexă. Să luăm ca exemplu HClO4. Cunoscând proprietățile hidrogenului, se poate stabili doar că ClO4 este un reziduu univalent.

Cum altfel poți găsi această valoare?

Capacitatea de a forma un anumit număr de legături nu coincide întotdeauna cu numărul grupului și, în unele cazuri, va trebui pur și simplu memorat. Aici mai departe va veni ajutorul tabelul de valență a elementelor chimice, unde sunt date valorile acestei cantități. În manualul de chimie pentru clasa a 8-a, sunt date valorile capacității de a se combina cu alți atomi din cele mai comune tipuri de atomi.

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

Aplicație

Merită spus că chimiștii în prezent aproape că nu folosesc conceptul de valență conform tabelului periodic. În schimb, pentru capacitatea unei substanțe de a forma un anumit număr de relații se folosește conceptul de grad de oxidare, pentru substanțele cu structură - covalență, iar pentru substanțele cu structură ionică - sarcina ionului.

Cu toate acestea, conceptul luat în considerare este utilizat în scopuri metodologice. Cu ea, este ușor de explicat de ce atomii tipuri diferite se combină în rapoartele pe care le observăm și de ce aceste rapoarte sunt diferite pentru diferiți compuși.

Pe acest moment abordarea conform căreia combinarea elementelor în substanțe noi a fost explicată întotdeauna folosind valența conform tabelului periodic, indiferent de tipul de legătură din compus, este depășită. Acum știm că pentru legăturile ionice, covalente, metalice există mecanisme diferite asocierea atomilor în molecule.

Video util

Rezumând

Conform tabelului periodic, nu este posibil să se determine capacitatea de a forma legături chimice pentru toate elementele. Pentru cei care prezintă o singură valență conform tabelului periodic, în cele mai multe cazuri este egală cu numărul grupului. Dacă există două opțiuni pentru această valoare, atunci aceasta poate fi egală cu numărul grupului sau opt minus numărul grupului. Există și tabele speciale prin care puteți afla această caracteristică.

Valența este capacitatea unui atom element dat formează un anumit număr de legături chimice.

Figurat vorbind, valența este numărul de „mâini” cu care un atom se agață de alți atomi. Desigur, atomii nu au „mâini”; rolul lor este jucat de așa-numitele. electroni de valență.

Se poate spune altfel: valența este capacitatea unui atom al unui element dat de a atașa un anumit număr de alți atomi.

Următoarele principii trebuie înțelese clar:

Există elemente cu valență constantă (sunt relativ puține) și elemente cu valență variabilă (dintre care majoritatea).

Elementele cu valență constantă trebuie reținute:

Elementele rămase pot prezenta valență diferită.

Cea mai mare valență a unui element coincide în majoritatea cazurilor cu numărul grupului în care se află elementul.

De exemplu, manganul se găsește în grupa VII(subgrup lateral), cea mai mare valență a lui Mn este șapte. Siliciul este situat în grupul IV (subgrupul principal), valența sa cea mai mare este de patru.

Trebuie reținut, însă, că cea mai mare valență nu este întotdeauna singura posibilă. De exemplu, cea mai mare valență a clorului este șapte (verificați-l!), dar sunt cunoscuți compuși în care acest element prezintă valențe VI, V, IV, III, II, I.

Este important să ne amintim câteva exceptii: valența maximă (și singura) a fluorului este I (și nu VII), oxigen - II (și nu VI), azot - IV (capacitatea azotului de a arăta valența V este un mit popular care se găsește chiar și în unele școli manuale).

Valența și starea de oxidare nu sunt concepte identice.

Aceste concepte sunt destul de apropiate, dar nu trebuie confundate! Starea de oxidare are semn (+ sau -), valență - nu; starea de oxidare a unui element dintr-o substanță poate fi zero, valența este zero doar dacă avem de-a face cu un atom izolat; valoarea numerică a stării de oxidare poate NU coincide cu valența. De exemplu, valența azotului din N 2 este III, iar starea de oxidare = 0. Valența carbonului din acidul formic este IV, iar starea de oxidare este +2.

Dacă se cunoaște valența unuia dintre elementele dintr-un compus binar, se poate găsi valența celuilalt.

Acest lucru se face foarte simplu. Amintiți-vă de regula formală: produsul dintre numărul de atomi ai primului element dintr-o moleculă și valența acesteia trebuie să fie egal cu același produs pentru al doilea element.

În compusul A x B y: valența (A) x = valența (B) y

Exemplul 1. Aflați valențele tuturor elementelor din compusul NH3.

Soluţie. Cunoaștem valența hidrogenului - este constantă și egală cu I. Înmulțim valența lui H cu numărul de atomi de hidrogen din molecula de amoniac: 1 3 \u003d 3. Prin urmare, pentru azot, produsul lui 1 (numărul de N atomi) prin X (valența azotului) ar trebui să fie, de asemenea, egal cu 3. Evident, X = 3. Răspuns: N(III), H(I).

Exemplul 2. Aflați valențele tuturor elementelor din molecula de Cl 2 O 5.

Soluţie. Oxigenul are o valență constantă (II), în molecula acestui oxid sunt cinci atomi de oxigen și doi atomi de clor. Fie valența clorului \u003d X. Facem o ecuație: 5 2 \u003d 2 X. Evident, X \u003d 5. Răspuns: Cl (V), O (II).

Exemplul 3. Aflați valența clorului în molecula de SCl 2, dacă se știe că valența sulfului este II.

Soluţie. Dacă autorii problemei nu ne-ar fi spus valența sulfului, ar fi fost imposibil să o rezolvăm. Atât S cât și Cl sunt elemente de valență variabilă. Tinand cont Informații suplimentare, soluția se construiește după schema exemplelor 1 și 2. Răspuns: Cl(I).

Cunoscând valența a două elemente, puteți elabora o formulă pentru un compus binar.

În exemplele 1 - 3, am determinat valența folosind formula, acum să încercăm să facem procedura inversă.

Exemplul 4. Scrieți formula compusului de calciu și hidrogen.

Soluţie. Sunt cunoscute valențele calciului și hidrogenului - II și respectiv I. Fie formula compusului dorit să fie Ca x H y. Compunem din nou ecuația binecunoscută: 2 x \u003d 1 y. Ca una dintre soluțiile acestei ecuații, putem lua x = 1, y = 2. Răspuns: CaH 2 .

"Și de ce exact CaH 2? - întrebați. - La urma urmei, variantele Ca 2 H 4 și Ca 4 H 8 și chiar Ca 10 H 20 nu contrazic regula noastră!"

Răspunsul este simplu: ia minimum valori posibile x și y. În exemplul dat, aceste valori minime (naturale!) sunt exact egale cu 1 și 2.

"Deci, compuși precum N 2 O 4 sau C 6 H 6 sunt imposibili? - întrebați. - Ar trebui înlocuite aceste formule cu NO 2 și CH?"

Nu, sunt posibile. Mai mult, N2O4 şi NO2 sunt complet diferite substanțe. Dar formula CH nu corespunde deloc cu nicio substanță stabilă reală (spre deosebire de C 6 H 6).

În ciuda a tot ceea ce s-a spus, în majoritatea cazurilor te poți ghida după regula: ia cele mai mici valori indici.

Exemplul 5. Scrieți formula compusului sulfului cu fluor, dacă se știe că valența sulfului este de șase.

Soluţie. Fie formula compusă S x F y . Valența sulfului este dată (VI), valența fluorului este constantă (I). Din nou facem ecuația: 6 x \u003d 1 y. Este ușor de înțeles că cele mai mici valori posibile ale variabilelor sunt 1 și 6. Răspuns: SF 6 .

Iată, de fapt, toate punctele principale.

Acum verifică-te! Propun să merg puțin test pe tema „Valență”.

concept valenţă provine din cuvântul latin „valentia” și era cunoscut încă de la mijlocul secolului al XIX-lea. Prima mențiune „extensă” a valenței a fost în lucrările lui J. Dalton, care a susținut că toate substanțele constau din atomi interconectați în anumite proporții. Apoi, Frankland a introdus însuși conceptul de valență, care a găsit dezvoltare ulterioarăîn lucrările lui Kekule, care a vorbit despre relația dintre valență și legătura chimică, A.M. Butlerov, care în teoria sa a structurii compusi organici valenţa asociată cu reactivitatea unuia sau altuia component chimicși D.I. Mendeleev (în sistemul periodic al elementelor chimice, cea mai mare valență a unui element este determinată de numărul grupului).

DEFINIȚIE

Valenţă este numărul de legături covalente pe care le poate forma un atom în combinație cu o legătură covalentă.

Valența unui element este determinată de numărul de electroni nepereche dintr-un atom, deoarece aceștia participă la formarea unei legături chimice între atomi în moleculele compuse.

Starea fundamentală a unui atom (starea cu energie minimă) se caracterizează prin configurația electronică a atomului, care corespunde poziției elementului în sistemul periodic. O stare excitată este o nouă stare de energie a unui atom, cu o nouă distribuție a electronilor în nivelul de valență.

Configurațiile electronice ale electronilor dintr-un atom pot fi reprezentate nu numai sub formă formule electronice, dar și cu ajutorul formulelor electron-grafice (energie, celule cuantice). Fiecare celulă indică un orbital, săgeata indică un electron, direcția săgeții (în sus sau în jos) indică spinul electronului, o celulă liberă indică un orbital liber pe care un electron îl poate ocupa atunci când este excitat. Dacă într-o celulă există 2 electroni, astfel de electroni se numesc perechi, dacă electronul 1 este nepereche. De exemplu:

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

Orbitalii se umplu în felul următor: mai întâi un electron cu aceiași spini, iar apoi al doilea electron cu spini opuși. Deoarece subnivelul 2p are trei orbitali cu aceeași energie, apoi fiecare dintre cei doi electroni a ocupat un orbital. Un orbital a rămas liber.

Determinarea valenței unui element prin formule electron-grafice

Valența unui element poate fi determinată prin formulele electron-grafice ale configurațiilor electronice ale electronilor dintr-un atom. Luați în considerare doi atomi, azot și fosfor.

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

pentru că valența unui element este determinată de numărul de electroni nepereche, prin urmare, valența azotului este III. Deoarece atomul de azot nu are orbiti liberi, o stare excitată este imposibilă pentru acest element. Cu toate acestea, III nu este valența maximă a azotului, valența maximă a azotului este V și este determinată de numărul grupului. Prin urmare, trebuie amintit că cu ajutorul formulelor electron-grafice nu este întotdeauna posibil să se determine cea mai mare valență, precum și toate valențele caracteristice acestui element.

15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3

În starea fundamentală, atomul de fosfor are 3 electroni nepereche, prin urmare, valența fosforului este III. Cu toate acestea, există orbitali d liberi în atomul de fosfor, prin urmare, electronii aflați la subnivelul 2s sunt capabili să se deterioreze și să ocupe orbitalii liberi ai subnivelului d, adică. intra într-o stare de excitat.

Acum atomul de fosfor are 5 electroni nepereche, prin urmare, fosforul are și o valență egală cu V.

Elemente cu valori multiple de valență

Elementele grupelor IVA - VIIA pot avea mai multe valori de valență și, de regulă, valența se modifică în trepte de 2 unități. Acest fenomen se datorează faptului că electronii participă la formarea unei legături chimice în perechi.

Spre deosebire de elementele subgrupurilor principale, elementele subgrupurilor B, în majoritatea compușilor, nu prezintă o valență mai mare egală cu numărul grupului, de exemplu, cuprul și aurul. În general, elementele de tranziție prezintă o mare varietate proprietăți chimice, care se explică printr-un set mare de valențe.

Luați în considerare formulele grafice electronice ale elementelor și stabiliți, în legătură cu care elementele au valențe diferite (Fig. 1).

Sarcini: determinați posibilitățile de valență ale atomilor de As și Cl în stările fundamentale și excitate.