Dôvod častej túžby jesť sladkosti. Prečo chcete sladkosti a čím ich môžete nahradiť? Čo v tele chýba? Kto má radšej sladké?
Valence– schopnosť prvkov pripájať k sebe iné prvky.
Rozprávanie jednoduchým jazykom, je to číslo, ktoré ukazuje, koľko prvkov k sebe môže pripojiť určitý atóm.
Kľúčovým bodom v chémii je správne napísať vzorce zlúčenín.
Existuje niekoľko pravidiel, ktoré nám to uľahčujú správne zloženie vzorce
- Valencia všetkých kovov hlavných podskupín sa rovná číslu skupiny:
Obrázok ukazuje príklad hlavnej a vedľajšej podskupiny I. skupiny.
2. Valencia kyslíka je dve
3. Valencia vodíka je jedna
4. Nekovy vykazujú dva typy valencie:
- Najnižšia (8. skupina)
- Najvyššie (rovná sa číslu skupiny)
A) V zlúčeninách s kovmi vykazujú nekovy nižšiu mocnosť!
B) V binárnych zlúčeninách sa súčet valencie jedného typu atómu rovná súčtu valencie iného typu atómu!
Valencia hliníka je tri (hliník je kov Skupina III). Valencia kyslíka je dvojaká. Súčet valencie pre dva atómy hliníka je 6. Súčet valencie pre tri atómy kyslíka je tiež 6.
1) Určte valencie prvkov v zlúčeninách:
Valencia hliníka je III. Vo vzorci 1 sa atóm => celková valencia tiež rovná 3. Preto pre všetky atómy chlóru sa bude valencia rovnať aj 3 (pravidlo binárnych zlúčenín). 3:3=1. Valencia chlóru je 1.
Valencia kyslíka je 2. V zlúčenine sú 3 atómy kyslíka => celková valencia je 6. Pre dva atómy je celková valencia 6 => pre jeden atóm železa - 3 (6:2 = 3)
2) Vytvorte vzorce pre zlúčeninu pozostávajúcu z:
sodík a kyslík
Valencia kyslíka je II.
Sodík je kov prvej skupiny hlavnej podskupiny => jeho valencia je I.
Rôzne chemické prvky sa líšia svojou schopnosťou vytvárať chemické väzby, to znamená spájať sa s inými atómami. Preto v komplexných látkach môžu byť prítomné len v určitých pomeroch. Poďme zistiť, ako určiť valenciu pomocou periodickej tabuľky.
Existuje taká definícia valencie: je to schopnosť atómu tvoriť určitý počet chemických väzieb. Na rozdiel od , je táto veličina vždy len kladná a označuje sa rímskymi číslicami.
Táto charakteristika pre vodík sa používa ako jednotka, ktorá sa rovná I. Táto vlastnosť ukazuje, s koľkými jednomocnými atómami sa môže daný prvok spojiť. Pre kyslík sa táto hodnota vždy rovná II.
Pre správne nahrávanie je potrebné poznať túto charakteristiku chemické vzorce látky a rovnice. Poznanie tohto množstva pomôže určiť vzťah medzi počtom atómov rôzne druhy v molekule.
Tento koncept vznikol v chémii v 19. storočí. Frankland začal teóriu vysvetľujúcu kombináciu atómov v rôznych pomeroch, ale jeho predstavy o „väzbovej sile“ neboli veľmi rozšírené. Rozhodujúca úloha vo vývoji teórie patrila Kekulovi. Vlastnosť tvorby určitého počtu väzieb nazval zásaditosťou. Kekulé veril, že ide o základnú a nemennú vlastnosť každého typu atómu. Butlerov urobil dôležité dodatky k teórii. S rozvojom tejto teórie bolo možné vizuálne zobraziť molekuly. To bolo veľmi užitočné pri štúdiu štruktúry rôznych látok.
Ako môže pomôcť periodická tabuľka?
Valenciu nájdete podľa čísla skupiny v krátkodobej verzii. Pre väčšinu prvkov, pre ktoré je táto charakteristika konštantná (má len jednu hodnotu), sa zhoduje s číslom skupiny.
Takéto vlastnosti majú hlavné podskupiny. prečo? Číslo skupiny zodpovedá počtu elektrónov vo vonkajšom obale. Tieto elektróny sa nazývajú valenčné elektróny. Sú zodpovedné za schopnosť spájať sa s inými atómami.
Skupina pozostáva z prvkov s podobnou štruktúrou elektronického obalu a jadrový náboj sa zvyšuje zhora nadol. V krátkodobej forme je každá skupina rozdelená na hlavnú a vedľajšiu podskupinu. Zástupcami hlavných podskupín sú prvky s a p, zástupcovia vedľajších podskupín majú elektróny v orbitáloch d a f.
Ako určiť valenciu chemické prvky ak sa to zmení? Môže sa zhodovať s číslom skupiny alebo sa môže rovnať číslu skupiny mínus osem a môže mať aj iné hodnoty.
Dôležité!Čím vyššie a vpravo je prvok, tým menšia je jeho schopnosť vytvárať vzťahy. Čím viac je posunutý nadol a doľava, tým je väčší.
Spôsob, akým sa mení valencia v periodickej tabuľke pre konkrétny typ atómu, závisí od štruktúry jeho elektrónového obalu. Napríklad síra môže byť di-, tetra- a šesťmocná.
V základnom (neexcitovanom) stave síry sa v podúrovni 3p nachádzajú dva nepárové elektróny. V tomto stave sa môže spojiť s dvoma atómami vodíka a vytvoriť sírovodík. Ak síra prejde do excitovanejšieho stavu, potom sa jeden elektrón presunie do voľnej 3d podúrovne a budú tam 4 nepárové elektróny.
Síra sa stane štvormocnou. Ak mu dáte ešte viac energie, potom sa ďalší elektrón presunie z podúrovne 3s do 3d. Síra prejde do ešte viac vzrušeného stavu a stane sa šesťmocnou.
Konštantné a premenlivé
Niekedy sa môže zmeniť schopnosť vytvárať chemické väzby. Závisí to od toho, v ktorej zlúčenine je prvok zahrnutý. Napríklad síra v H2S je dvojmocná, v SO2 je štvormocná a v SO3 je šesťmocná. Najväčšia z týchto hodnôt sa nazýva najvyššia a najmenšia sa nazýva najnižšia. Najvyššia a najnižšia valencia podľa periodickej tabuľky môže byť stanovená takto: najvyššia sa zhoduje s číslom skupiny a najnižšia sa rovná 8 mínus číslo skupiny.
Ako určiť valenciu chemických prvkov a či sa mení? Musíme zistiť, či ide o kov alebo nekov. Ak ide o kov, musíte zistiť, či patrí do hlavnej alebo vedľajšej podskupiny.
- Kovy hlavných podskupín majú stálu schopnosť vytvárať chemické väzby.
- Pre kovy sekundárnych podskupín - variabilné.
- Pre nekovy je tiež variabilný. Vo väčšine prípadov naberá dva významy – vyšší a nižší, no niekedy to tak môže byť väčšie číslo možnosti. Ide napríklad o síru, chlór, bróm, jód, chróm a iné.
V zlúčeninách najnižšiu valenciu vykazuje prvok, ktorý je v periodickej tabuľke vyššie a vpravo, najvyššiu hodnotu má prvok vľavo a nižšie.
Schopnosť vytvárať chemické väzby má často viac ako dva významy. Potom ich nebudete vedieť rozoznať zo stola, ale budete sa ich musieť naučiť. Príklady takýchto látok:
- uhlík;
- síra;
- chlór;
- bróm.
Ako určiť valenciu prvku vo vzorci zlúčeniny? Ak je to známe pre iné zložky látky, nie je to ťažké. Napríklad musíte vypočítať túto vlastnosť pre chlór v NaCl. Sodík je prvkom hlavnej podskupiny prvej skupiny, je teda monovalentný. V dôsledku toho môže chlór v tejto látke vytvárať aj len jednu väzbu a je tiež monovalentný.
Dôležité! Nie vždy je však možné túto vlastnosť zistiť pre všetky atómy v komplexnej látke. Vezmime si ako príklad HClO4. Keď poznáme vlastnosti vodíka, môžeme len zistiť, že ClO4 je monovalentný zvyšok.
Ako inak môžete zistiť túto hodnotu?
Schopnosť vytvoriť určitý počet spojení sa nie vždy zhoduje s číslom skupiny a v niektorých prípadoch sa to bude musieť jednoducho naučiť. Tu ďalej pomoc príde tabuľka valencie chemických prvkov, ktorá ukazuje hodnoty tejto hodnoty. Učebnica chémie pre 8. ročník poskytuje hodnoty pre schopnosť kombinovať s inými atómami najbežnejšie typy atómov.
| 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 |
Aplikácia
Stojí za to povedať, že chemici v súčasnosti takmer nepoužívajú pojem valencie podľa periodickej tabuľky. Namiesto toho sa pre schopnosť látky vytvárať určitý počet vzťahov používa pojem oxidačný stav, pre látky so štruktúrou - kovalencia a pre látky s iónovou štruktúrou - iónový náboj.
Uvažovaný koncept sa však používa na metodické účely. S jeho pomocou je ľahké vysvetliť, prečo atómy odlišné typy kombinovať v pomeroch, ktoré pozorujeme, a prečo sú tieto pomery rôzne pre rôzne zlúčeniny.
Zapnuté tento moment prístup, podľa ktorého sa spojenie prvkov do nových látok vždy vysvetľovalo pomocou valencie podľa periodickej tabuľky, bez ohľadu na typ väzby v zlúčenine, je zastaraný. Teraz vieme, že pre iónové, kovalentné, kovové väzby existujú rôzne mechanizmy spájaním atómov do molekúl.
Užitočné video
Poďme si to zhrnúť
Pomocou periodickej tabuľky nie je možné určiť schopnosť vytvárať chemické väzby pre všetky prvky. Pre tie, ktoré vykazujú jednu valenciu podľa periodickej tabuľky, sa vo väčšine prípadov rovná číslu skupiny. Ak sú pre túto hodnotu dve možnosti, potom sa môže rovnať číslu skupiny alebo osem mínus číslo skupiny. Existujú aj špeciálne tabuľky, podľa ktorých môžete túto charakteristiku zistiť.
Valencia je schopnosť atómu tohto prvku tvoria určitý počet chemických väzieb.
Obrazne povedané, valencia je počet „rúk“, ktorými sa atóm drží na iných atómoch. Atómy prirodzene nemajú žiadne „ruky“; ich úlohu zohráva tzv. valenčné elektróny.
Môžete to povedať inak: Valencia je schopnosť atómu daného prvku pripojiť určitý počet ďalších atómov.
Je potrebné jasne pochopiť nasledujúce zásady:
Existujú prvky s konštantnou valenciou (ktorých je relatívne málo) a prvky s premenlivou valenciou (ktorých je väčšina).
Je potrebné pamätať na prvky s konštantnou valenciou:
Zvyšné prvky môžu vykazovať rôzne valencie.
Najvyššia valencia prvku sa vo väčšine prípadov zhoduje s číslom skupiny, v ktorej sa prvok nachádza.
Napríklad mangán sa nachádza v VII skupina(vedľajšia podskupina), najvyššia valencia Mn je sedem. Kremík sa nachádza v skupine IV (hlavná podskupina), jeho najvyššia valencia je štyri.
Treba však pripomenúť, že najvyššia valencia nie je vždy jediná možná. Napríklad najvyššia mocnosť chlóru je sedem (presvedčte sa o tom!), ale sú známe zlúčeniny, v ktorých tento prvok vykazuje valencie VI, V, IV, III, II, I.
Je dôležité zapamätať si niekoľko výnimky: maximálna (a jediná) valencia fluóru je I (a nie VII), kyslík - II (a nie VI), dusík - IV (schopnosť dusíka prejavovať valenciu V je populárny mýtus, ktorý sa vyskytuje dokonca aj v niektorých školách učebnice).
Valencia a oxidačný stav nie sú totožné pojmy.
Tieto pojmy sú si dosť blízke, ale nemali by sa zamieňať! Oxidačný stav má znamienko (+ alebo -), valencia nie; oxidačný stav prvku v látke môže byť nulový, valencia je nulová, len ak máme do činenia s izolovaným atómom; číselná hodnota oxidačného stavu sa NEMUSÍ zhodovať s valenciou. Napríklad valencia dusíka v N2 je III a oxidačný stav = 0. Valencia uhlíka v kyseline mravčej je = IV a oxidačný stav = +2.
Ak je známa valencia jedného z prvkov v binárnej zlúčenine, možno nájsť valenciu druhého.
Toto sa robí veľmi jednoducho. Pamätajte na formálne pravidlo: súčin počtu atómov prvého prvku v molekule a jeho valencie sa musí rovnať podobnému súčinu druhého prvku.
V zlúčenine A x B y: valencia (A) x = valencia (B) y
Príklad 1. Nájdite valencie všetkých prvkov v zlúčenine NH 3.
Riešenie. Valenciu vodíka poznáme - je konštantná a rovná sa I. Valenciu H vynásobíme počtom atómov vodíka v molekule amoniaku: 1 3 = 3. Preto pre dusík platí súčin 1 (počet atómov). N) by X (valencia dusíka) mala byť tiež rovná 3. Je zrejmé, že X = 3. Odpoveď: N(III), H(I).
Príklad 2. Nájdite valencie všetkých prvkov v molekule Cl 2 O 5.
Riešenie. Kyslík má konštantnú mocnosť (II), molekula tohto oxidu obsahuje päť atómov kyslíka a dva atómy chlóru. Nech je valencia chlóru = X. Vytvorme rovnicu: 5 2 = 2 X. Je zrejmé, že X = 5. Odpoveď: Cl(V), O(II).
Príklad 3. Nájdite valenciu chlóru v molekule SCl 2, ak je známe, že valencia síry je II.
Riešenie. Keby nám autori problému nepovedali mocenstvo síry, nebolo by možné to vyriešiť. S aj Cl sú prvky s premenlivou valenciou. Vziať do úvahy Ďalšie informácie, riešenie zostrojíme podľa schémy príkladov 1 a 2. Odpoveď: Cl(I).
Keď poznáte valencie dvoch prvkov, môžete vytvoriť vzorec pre binárnu zlúčeninu.
V príkladoch 1 - 3 sme určovali valenciu pomocou vzorca; teraz skúsme urobiť opačný postup.
Príklad 4. Napíšte vzorec pre zlúčeninu vápnika a vodíka.
Riešenie. Valencie vápnika a vodíka sú známe - II a I. Nech vzorec požadovanej zlúčeniny je Ca x H y. Opäť zostavíme známu rovnicu: 2 x = 1 y. Ako jedno z riešení tejto rovnice môžeme vziať x = 1, y = 2. Odpoveď: CaH 2.
"Prečo práve CaH 2? - pýtate sa. - Koniec koncov, varianty Ca 2 H 4 a Ca 4 H 8 a dokonca ani Ca 10 H 20 nie sú v rozpore s naším pravidlom!"
Odpoveď je jednoduchá: vezmite si minimum možné hodnoty x a y. V uvedenom príklade sú tieto minimálne (prirodzené!) hodnoty presne 1 a 2.
Pýtate sa: „Takže zlúčeniny ako N 2 O 4 alebo C 6 H 6 sú nemožné?“ „Mali by sa tieto vzorce nahradiť NO 2 a CH?“
Nie, sú možné. Navyše N204 a N02 sú úplne rôzne látky. Ale vzorec CH nezodpovedá vôbec žiadnej skutočnej stabilnej látke (na rozdiel od C 6 H 6).
Napriek všetkému, čo bolo povedané, vo väčšine prípadov sa môžete riadiť pravidlom: vziať najmenšie hodnoty indexy.
Príklad 5. Napíšte vzorec pre zlúčeninu síry a fluóru, ak je známe, že valencia síry je šesť.
Riešenie. Nech vzorec zlúčeniny je S x F y . Valencia síry je uvedená (VI), valencia fluóru je konštantná (I). Rovnicu opäť sformulujeme: 6 x = 1 y. Je ľahké pochopiť, že najmenšie možné hodnoty premenných sú 1 a 6. Odpoveď: SF 6.
Tu sú v skutočnosti všetky hlavné body.
Teraz sa presvedčte! Odporúčam vám prejsť krátkym časom test na tému "Valencia".
koncepcia valencia pochádza z latinského slova „valentia“ a bol známy už v polovici 19. storočia. Prvá „rozsiahla“ zmienka o valencii bola v prácach J. Daltona, ktorý tvrdil, že všetky látky pozostávajú z atómov, ktoré sú navzájom spojené v určitých pomeroch. Potom Frankland predstavil samotný koncept valencie, ktorý našiel ďalší vývoj v prácach Kekule, ktorý hovoril o vzťahu medzi valenciou a chemickou väzbou, A.M. Butlerov, ktorý vo svojej teórii štruktúry Organické zlúčeniny spojená valencia s reaktivitou jedného alebo druhého chemická zlúčenina a D.I. Mendelejev (v Periodickej tabuľke chemických prvkov je najvyššia valencia prvku určená číslom skupiny).
DEFINÍCIA
Valence je počet kovalentných väzieb, ktoré môže atóm vytvoriť, keď sa spojí s kovalentnou väzbou.
Valencia prvku je určená počtom nepárových elektrónov v atóme, pretože sa podieľajú na tvorbe chemických väzieb medzi atómami v molekulách zlúčenín.
Základný stav atómu (stav s minimálnou energiou) je charakterizovaný elektrónovou konfiguráciou atómu, ktorá zodpovedá polohe prvku v periodickej tabuľke. Excitovaný stav je nový energetický stav atómu s novou distribúciou elektrónov v rámci valenčnej úrovne.
Elektrónové konfigurácie elektrónov v atóme môžu byť zobrazené nielen vo forme elektronické vzorce, ale aj pomocou elektronických grafických vzorcov (energia, kvantové bunky). Každá bunka označuje orbitál, šípka označuje elektrón, smer šípky (hore alebo dole) označuje rotáciu elektrónu a voľná bunka predstavuje voľný orbitál, ktorý môže elektrón obsadiť, keď je excitovaný. Ak sú v článku 2 elektróny, takéto elektróny sa nazývajú párové, ak je 1 elektrón, nazývajú sa nepárové. Napríklad:
6 C 1s 2 2s 2 2p 2
Orbitály sa plnia nasledujúcim spôsobom: najprv jeden elektrón s rovnakými spinmi a potom druhý elektrón s opačnými spinmi. Keďže podúroveň 2p má tri orbitály s rovnakú energiu, potom každý z dvoch elektrónov obsadil jeden orbitál. Jeden orbitál zostal voľný.
Určenie valencie prvku pomocou elektronických grafických vzorcov
Valencia prvku môže byť určená pomocou elektrónových grafických vzorcov pre elektrónové konfigurácie elektrónov v atóme. Zoberme si dva atómy - dusík a fosfor.
7 N 1s 2 2s 2 2p 3
Pretože Valencia prvku je určená počtom nepárových elektrónov, preto je valencia dusíka III. Pretože atóm dusíka nemá žiadne prázdne orbitály, excitovaný stav nie je pre tento prvok možný. Avšak III nie je maximálna valencia dusíka, maximálna valencia dusíka je V a je určená číslom skupiny. Preto je potrebné pripomenúť, že pomocou elektronických grafických vzorcov nie je vždy možné určiť najvyššiu valenciu, ako aj všetky valencie charakteristické pre tento prvok.
15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3
V základnom stave má atóm fosforu 3 nepárové elektróny, preto je valencia fosforu III. V atóme fosforu sú však voľné d-orbitály, preto sa elektróny nachádzajúce sa na podúrovni 2s dokážu spárovať a obsadiť voľné orbitály podúrovne d, t.j. prejsť do vzrušeného stavu.
Teraz má atóm fosforu 5 nepárových elektrónov, preto má fosfor tiež valenciu V.
Prvky s viacerými valenčnými hodnotami
Prvky skupín IVA – VIIA môžu mať viacero valenčných hodnôt, pričom sa valencia mení spravidla v krokoch po 2 jednotkách. Tento jav je spôsobený tým, že elektróny sa v pároch podieľajú na tvorbe chemickej väzby.
Na rozdiel od prvkov hlavných podskupín prvky B-podskupín vo väčšine zlúčenín nevykazujú vyššiu mocnosť rovnajúcu sa číslu skupiny, napríklad meď a zlato. Vo všeobecnosti prechodové prvky vykazujú veľkú rozmanitosť chemické vlastnosti, čo sa vysvetľuje veľkým súborom valencií.
Pozrime sa na elektronické grafické vzorce prvkov a zistime, prečo majú prvky rôzne valencie (obr. 1).
Úlohy: určiť valenčné možnosti atómov As a Cl v základnom a excitovanom stave.
