Причина частого бажання з'їсти солодкого. Чому хочеться солодкого та чим можна замінити? Чого не вистачає в організмі? Хто більше любить солодощі

Валентність- Здатність елементів приєднувати до себе інші елементи.

Говорячи простою мовою, Це число, що показує, скільки елементів може приєднати до себе певний атом.

Ключовим моментом у хімії є правильний запис формул сполук.

Існує кілька правил, які полегшують нам правильне складанняформул.

1. Валентність всіх металів головних підгруп дорівнює номеру групи:

На малюнку представлений приклад головної та побічної підгрупи І групи.

2. Валентність кисню дорівнює двом

3. Валентність водню дорівнює одному

4. Неметали виявляють два типи валентності:

• Нижчу (8-№ групи)
• Вищу (рівна № групи)

А) У з'єднаннях з металами, неметали виявляють нижчу валентність!

Б) У бінарних сполуках сума валентності одного виду атомів дорівнює сумі валентності іншого виду атомів!

Валентність алюмінію дорівнює трьом (алюміній-метал ІІІ групи). Валентність кисню дорівнює двом. Сума валентності для двох атомів алюмінію дорівнює 6. Сума валентності для трьох атомів кисню також дорівнює 6.

1) Визначте валентності елементів у з'єднаннях:

Валентність алюмінію дорівнює III. У формулі 1 атом => сумарна валентність теж дорівнює 3. Отже, всім атомів хлору валентність теж дорівнюватиме 3 (правило бінарних сполук). 3:3 = 1. Валентність хлору дорівнює 1.

Валентність кисню дорівнює 2. У поєднанні 3 атоми кисню => сумарна валентність дорівнює 6. Для двох атомів сумарна валентність дорівнює 6 => для одного атома заліза - 3 (6:2=3)

2) Складіть формули сполуки, що складається з:

натрію та кисню

Валентність кисню дорівнює II.

Натрій-метал першої групи головної підгрупи => його валентність дорівнює I.

Різні хімічні елементи відрізняються своєю здатністю створювати хімічні зв'язки, тобто з'єднуватися коїться з іншими атомами. Тому в складних речовинах вони можуть бути лише у певних співвідношеннях. Розберемося, як визначити валентність за таблицею Менделєєва.

Існує таке визначення валентності: це здатність атома до утворення певної кількості хімічних зв'язків. На відміну від , ця величина завжди позитивна і позначається римськими цифрами.

В якості одиниці використовується ця характеристика водню, яка прийнята рівною I. Ця властивість показує, з яким числом одновалентних атомів може з'єднатися даний елемент. Для кисню ця величина завжди дорівнює ІІ.

Знати цю характеристику необхідно, щоб правильно записувати хімічні формулиречовин та рівняння. Знання цієї величини допоможе встановити співвідношення між числом атомів різних типіву молекулі.

Дане поняття виникло в хімії в XIX столітті. Початок теорії, що пояснює з'єднання атомів у різних співвідношеннях, поклав Франкленд, та його ідеї про «зв'язувальну силу» були дуже поширені. Вирішальна роль розвитку теорії належала Кекуле. Він називав властивість утворювати кілька зв'язків основністю. Кекуле вважав, що це фундаментальна і постійна властивість кожного виду атомів. Важливі доповнення до теорії зробив Бутлеров. З розвитком цієї теорії стало можливим наочно зображати молекули. Це дуже допомогло у вивченні будови різних речовин.

Чим допоможе періодична таблиця?

Знаходити валентність можна, подивившись номер групи у короткоперіодному варіанті. Для більшості елементів, у яких ця характеристика стала (приймає лише одне значення), вона збігається з номером групи.

Такі характеристики мають основних підгруп. Чому? Номер групи відповідає числу електронів на зовнішній оболонці. Ці електрони називаються валентними. Саме вони відповідають за можливість поєднуватися з іншими атомами.

Групу складають елементи зі схожим пристроєм електронної оболонки, а зверху донизу зростає заряд ядра. У короткоперіодній формі кожна група поділяється на головну та побічну підгрупи. Представники головних підгруп - це s та p-елементи, представники побічних підгруп мають електрони на d та f-орбіталях.

Як визначити валентність хімічних елементівякщо вона змінюється? Вона може збігатися з номером групи або дорівнювати номеру групи мінус вісім, а також приймати інші значення.

Важливо!Чим вищий і правіший елемент, тим його властивість утворювати взаємозв'язки менше. Чим він зміщений вниз і вліво, тим більше.

Те, як змінюється валентність у таблиці Менделєєва конкретного виду атома, залежить від структури його електронної оболонки. Сірка, наприклад, може бути дво-, чотири-і шестивалентною.

В основному (незбудженому) стані у сірки два неспарені електрони знаходяться на підрівні 3р. У такому стані вона може з'єднатися з двома атомами водню та утворити сірководень. Якщо сірка перейде в більш збуджений стан, один електрон перейде на вільний 3d-підрівень, і неспарених електронів стане 4.

Сірка стане чотиривалентною. Якщо повідомити їй ще більше енергії, ще один електрон перейде з підрівня 3s на 3d. Сірка перейде в ще більш збуджений стан і стане шестивалентною.

Постійна та змінна

Іноді здатність до утворення хімічних зв'язків може змінюватись. Вона залежить від того, до якого з'єднання входить елемент. Наприклад, сірка у складі H2S двовалентна, у складі SO2 - чотиривалентна, а в SO3 - шестивалентна. Найбільше з цих значень називається найвищим, а найменша – нижчим. Вищу та нижчу валентності за таблицею Менделєєва можна встановити так: вища збігається з номером групи, а нижча дорівнює 8 мінус номер групи.

Як визначити валентність хімічних елементів і те, чи вона змінюється? Потрібно встановити, чи маємо ми справу з металом або неметалом. Якщо це метал, потрібно встановити, чи належить він до головної чи побічної підгрупи.

• У металів основних підгруп здатність до утворення хімічних взаємозв'язків стала.
• У металів побічних підгруп – змінна.
• У неметалів – також змінна. У більшості випадків вона набуває двох значень - вище і нижчого, але іноді може бути і більша кількістьваріантів. Приклади – сірка, хлор, бром, йод, хром та інші.

У з'єднаннях нижчу валентність виявляє той елемент, який знаходиться вище та правіше в періодичній таблиці, відповідно, вищу - той, який лівіше та нижче.

Часто здатність утворювати хімічні зв'язки набуває більше двох значень. Тоді по таблиці дізнатися про них не вийде, а потрібно буде вивчити. Приклади таких речовин:

• вуглець;
• сірка;
• хлор;
• бром.

Як визначити валентність елемента у формулі сполуки? Якщо вона відома для інших складових речовин, це нескладно. Наприклад, потрібно розрахувати цю властивість для хлору NaCl. Натрій – елемент головної підгрупи першої групи, тому він одновалентний. Отже, хлор у цій речовині теж може створити лише один зв'язок і теж одновалентний.

Важливо!Однак так не завжди можна дізнатися про цю властивість для всіх атомів у складній речовині. Наприклад візьмемо HClO4. Знаючи властивості водню, можна встановити, що ClO4 - одновалентний залишок.

Як ще дізнатися про цю величину?

Здатність утворювати певну кількість зв'язків не завжди збігається з номером групи, і в деяких випадках її доведеться просто завчити. Тут на допомога прийдетаблиця валентності хімічних елементів, де наведено значення цієї величини. У підручнику хімії за 8 клас наведено значення здатності поєднуватися з іншими атомами найпоширеніших видів атомів.

Н, 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

Застосування

Варто сказати, що вчені-хіміки нині поняття валентності за таблицею Менделєєва майже використовують. Замість нього для здатності речовини утворювати кілька взаємозв'язків застосовують поняття ступеня окислення, речовин із структурою - ковалентность, а речовин іонного будови - заряд іона.

Однак поняття, що розглядається, застосовують у методичних цілях. З його допомогою легко пояснити, чому атоми різних видівпоєднуються у тих співвідношеннях, які ми спостерігаємо, і чому ці співвідношення для різних сполук різні.

на Наразіпідхід, згідно з яким з'єднання елементів у нові речовини завжди пояснювалося за допомогою валентності за таблицею Менделєєва незалежно від типу зв'язку в поєднанні, застарів. Зараз ми знаємо, що для іонного, ковалентного, металевого зв'язків існують різні механізмиоб'єднання атомів у молекули.

Корисне відео

Підведемо підсумки

По таблиці Менделєєва визначити здатність до утворення хімічних зв'язків не для всіх елементів. Для тих, які виявляють одну валентність за таблицею Менделєєва, вона здебільшого дорівнює номеру групи. Якщо є два варіанти цієї величини, то вона може дорівнювати номеру групи або вісім мінус номер групи. Існують також спеціальні таблиці, якими можна дізнатися цю характеристику.

Валентність – це здатність атома даного елементаутворювати певну кількість хімічних зв'язків.

p align="justify"> Образно кажучи, валентність - це число "рук", якими атом чіпляється за інші атоми. Звичайно, ніяких "рук" у атомів немає; їхню роль грають т. зв. валентні електрони.

Можна сказати інакше: валентність - це здатність атома даного елемента приєднувати кілька інших атомів.

Необхідно чітко засвоїти такі принципи:

Існують елементи з постійною валентністю (їх відносно небагато) та елементи зі змінною валентністю (яких більшість).

Елементи з постійною валентністю необхідно запам'ятати:

Інші елементи можуть виявляти різну валентність.

Найвища валентність елемента в більшості випадків збігається з номером групи, в якій знаходиться елемент.

Наприклад, марганець знаходиться в VII групі(Побічна підгрупа), вища валентність Mn дорівнює семи. Кремній розташований у IV групі (головна підгрупа), його вища валентність дорівнює чотирьом.

Слід пам'ятати, однак, що найвища валентність не завжди є єдино можливою. Наприклад, найвища валентність хлору дорівнює семи (переконайтеся в цьому!), але відомі сполуки, в яких цей елемент виявляє валентності VI, V, IV, III, II, I.

Важливо запам'ятати кілька винятків: максимальна (і єдина) валентність фтору дорівнює I (а не VII), кисню - II (а не VI), азоту - IV (здатність азоту виявляти валентність V - популярний міф, який зустрічається навіть у деяких шкільних підручниках).

Валентність та ступінь окислення - це не тотожні поняття.

Ці поняття досить близькі, але не слід їх плутати! Ступінь окиснення має знак (+ або -), валентність – ні; ступінь окислення елемента в речовині може дорівнювати нулю, валентність дорівнює нулю лише у випадку, якщо ми маємо справу з ізольованим атомом; чисельне значення ступеня окиснення може НЕ збігатися з валентністю. Наприклад, валентність азоту N 2 дорівнює III, а ступінь окислення = 0. Валентність вуглецю в мурашиній кислоті = IV, а ступінь окислення = +2.

Якщо відома валентність одного з елементів у бінарному з'єднанні, можна знайти валентність іншого.

Робиться це дуже просто. Запам'ятайте формальне правило: добуток числа атомів першого елемента в молекулі на його валентність має дорівнювати аналогічному добутку для другого елемента .

У з'єднанні A x B y: валентність (А) x = валентність (В) y

Приклад 1. Знайти валентності всіх елементів у поєднанні NH 3 .

Рішення. Валентність водню нам відома - вона стала і дорівнює I. Помножуємо валентність Н на число атомів водню в молекулі аміаку: 1 3 = 3. Отже, для азоту добуток 1 (число атомів N) на X (валентність азоту) також має бути рівним 3. Вочевидь, що Х = 3. Відповідь: N(III), H(I).

Приклад 2. Знайти валентності всіх елементів у молекулі Cl 2 O 5 .

Рішення. У кисню валентність постійна (II), у молекулі даного оксиду п'ять атомів кисню та два атоми хлору. Нехай валентність хлору = Х. Складаємо рівняння: 5 2 = 2 Х. Очевидно, що Х = 5. Відповідь: Cl(V), O(II).

Приклад 3. Знайти валентність хлору в молекулі SCl 2 якщо відомо, що валентність сірки дорівнює II.

Рішення. Якби автори завдання не повідомили нам валентність сірки, вирішити її неможливо. І S, і Cl – елементи зі змінною валентністю. З урахуванням додаткової інформації, Рішення будується за схемою прикладів 1 і 2. Відповідь: Cl(I).

Знаючи валентності двох елементів, можна скласти формулу бінарної сполуки.

У прикладах 1 - 3 ми за формулою визначали валентність, спробуємо тепер виконати зворотну процедуру.

Приклад 4. Складіть формулу сполуки кальцію з воднем.

Рішення. Валентності кальцію та водню відомі – II та I відповідно. Нехай формула шуканої сполуки - Ca x H y. Знову складаємо відоме рівняння: 2 х = 1 у. Як одне з розв'язків цього рівняння можна взяти x = 1, y = 2. Відповідь: CaH 2 .

"А чому саме CaH 2? - Запитайте ви. - Адже варіанти Ca 2 H 4 і Ca 4 H 8 і навіть Ca 10 H 20 не суперечать нашому правилу!"

Відповідь проста: беріть мінімально можливі значеннях та у. У наведеному прикладі ці мінімальні (натуральні!) значення і рівні 1 і 2.

"Отже, з'єднання типу N 2 O 4 або C 6 H 6 неможливі? - Запитайте ви. - Чи слід замінити ці формули на NO 2 і CH?"

Ні, можливо. Більше того, N 2 O 4 та NO 2 - це абсолютно різні речовини. А ось формула СН взагалі не відповідає жодній реальній стійкій речовині (на відміну від С 6 Н 6).

Незважаючи на все сказане, в більшості випадків можна керуватися правилом: беріть найменші значенняіндексів

Приклад 5. Складіть формулу з'єднання сірки з фтором, якщо відомо, що валентність сірки дорівнює шести.

Рішення. Нехай формула з'єднання - S x F y. Валентність сірки дана (VI), валентність фтору стала (I). Знову становимо рівняння: 6 x = 1 y. Нескладно зрозуміти, що найменші можливі значення змінних - це 1 та 6. Відповідь: SF 6 .

Ось, власне, й усі основні моменти.

А тепер перевірте себе! Пропоную пройти невеликий тест на тему "Валентність".

Концепція валентністьпоходить від латинського слова "valentia" і було відомо ще в середині XIX століття. Перша «проста» згадка валентності була ще в роботах Дж. Дальтона, який стверджував, що всі речовини складаються з атомів, з'єднаних між собою у певних пропорціях. Потім Франкланд ввів саме поняття валентності, яке знайшло подальший розвитоку працях Кекуле, який говорив про взаємозв'язок валентності та хімічного зв'язку, А.М. Бутлерова, який у своїй теорії будівлі органічних сполукпов'язував валентність з реакційною здатністю того чи іншого хімічної сполукита Д.І. Менделєєва (у періодичній системі хімічних елементів вища валентність елемента визначається номером групи).

ВИЗНАЧЕННЯ

Валентність– це кількість ковалентних зв'язків, яка здатна утворювати атом у поєднанні з ковалентним зв'язком.

Валентність елемента визначається числом неспарених електронів в атомі, оскільки вони беруть участь в утворенні хімічного зв'язку між атомами в молекулах сполук.

p align="justify"> Основний стан атома (стан з мінімальною енергією) характеризується електронною конфігурацією атома, яка відповідає положенню елемента в Періодичній системі. Збуджений стан – це новий енергетичний стан атома, з новим розподілом електронів у межах валентного рівня.

Електронні конфігурації електронів в атомі можна зобразити у вигляді електронних формул, а й за допомогою електронно-графічних формул (енергетичних, квантових осередків). Кожен осередок позначає орбіталь, стрілка – електрон, напрямок стрілки (вгору чи вниз) показує спин електрона, вільна клітина – вільна орбіталь, що може займати електрон під час збудження. Якщо в комірці 2 електрони, такі електрони називаються спареними, якщо електрон 1 – неспарений. Наприклад:

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

Орбіталі заповнюють наступним чином: спочатку по одному електрону з однаковими спинами, а потім по другому електрону з протилежними спинами. Оскільки на 2p підрівні три орбіталі з однаковою енергією, то кожен із двох електронів зайняв по одній орбіталі. Одна орбіталь залишилася вільною.

Визначення валентності елемента за електронно-графічними формулами

Валентність елемента можна визначити за електронно-графічними формулами електронних конфігурацій електронів в атомі. Розглянемо два атоми – азоту та фосфору.

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Т.к. валентність елемента визначається числом неспарених електронів, отже, валентність азоту дорівнює III. Оскільки атом азоту не має вільних орбіталей, для цього елемента неможливий збуджений стан. Однак III не максимальна валентність азоту, максимальна валентність азоту V і визначається номером групи. Тому слід запам'ятати, що за допомогою електронно-графічних формул не завжди можна визначити вищу валентність, а також всі валентності, характерні для цього елемента.

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

В основному стан атом фосфору має 3 неспарені електрони, отже, валентність фосфору дорівнює III. Однак, в атомі фосфору є вільні d-орбіталі, тому електрони, що знаходяться на 2s - підрівні здатні розпарюватися і займати вакантні орбіталі d-підрівня, тобто. переходити у збуджений стан.

Тепер атом фосфору має 5 неспарених електронів, отже для фосфору характерна і валентність, що дорівнює V.

Елементи, що мають кілька значень валентності

Елементи IVA – VIIA груп можуть мати кілька значень валентності, причому, як правило, валентність змінюється поступово на 2 одиниці. Таке явище обумовлено тим, що у освіті хімічного зв'язку електрони беруть участь попарно.

На відміну від елементів головних підгруп, елементи В-підгруп у більшості сполук не виявляють вищу валентність, рівну номеру групи, наприклад, мідь та золото. В цілому, перехідні елементи виявляють велику різноманітність хімічних властивостейщо пояснюється великим набором валентностей.

Розглянемо електронно-графічні формули елементів та встановимо, у зв'язку з чим елементи мають різні валентності (рис.1).

Завдання:визначте валентні можливості атомів As та Cl в основному та збудженому станах.