Kot ga določi valence kemijskih elementov

Video: Kemijska formula 1- Poglavje

Poznavanje strukture atomov in molekul v XIX ne more pojasniti razloga za določeno število atomov tvorijo vezi z drugimi delci. Vendar se ideje znanstvenikov pred svojim časom, in valenca še študiral kot enega od temeljnih načel kemije.

Video: Valence. Določitev valence. Kemija za začetnike;)

Iz zgodovine pojma "valence kemijskih elementov"

Izjemna britanski kemik XIX stoletja, ki jih Edward Frankland skoval izraz "komunikacijo" v znanstveni uporabi za opis interakcije atomov s seboj. Znanstvena opazil, da nekateri kemični elementi tvorijo spojine z enako količino drugih atomov. Na primer, dušik veže tri atom vodika v molekuli amoniaka.

V maju 1852 Dežela Frankov navedla hipotezo, da obstaja določeno število kemijskih vezi, ki lahko atom tvorijo z drugimi drobnimi delci materije. Dežela Frankov uporabil besedno zvezo "povezovalna sila" za opis, kaj bi se kasneje imenuje valence. Britanski kemik določena kot kemične vezi tvorijo atome posameznih elementov, znanih v sredi XIX. Delo Dežela Frankov je bil pomemben prispevek k sodobni strukturne kemije.

Razvoj ogledov

Nemški kemik FA Kekulejeve izkazal leta 1857, da je ogljik chetyrehosnovnym. V najpreprostejši Spojina - metan - nastanejo zaradi 4 atome vodika. Izraz "bazičnost" znanstvenik uporablja za označevanje elementa lastnosti povezovanje določenega števila drugih delcev. Ruski podatki zgradba snovi sistematizirana AMButlerov (1861). Nadaljnji razvoj teorije kemijske vezi, pridobljenega z nauki periodične spremembe v lastnostih elementov. Njen avtor - druga odprta Ruski kemik, Mendelejev. Izkazalo, da so valenca kemijskih elementov v spojinah in druge lastnosti določen s položajem, ki ga zavzemajo v periodnega sistema.

Grafični prikaz valentno in kemijske vezave

Možnost vizualizacije molekul - eden nedvomne prednosti teorije valentno. Prvi modeli pojavil leta 1860 in se uporablja od leta 1864 strukturna formula predstavlja oznako krog v kemikalije. Med simboli dash atomov označena s kemijsko vezavo in število vrstic je enako valenco. V istih letih, je bila prvi sharosterzhnevye modela (gl. Slika na levi). Leta 1866 Kekulejeve spremembe stereokemijsko vzorec ogljikovih atomov v obliki tetraedra, ki je vključeno v svojem učbeniku "Organic Chemistry".

Valence kemijskih elementov, in pojav razmerij preučevali G. Lewis, ki je svoja dela po objavljenem leta 1923 Odkritje elektrona. Tako imenovano negativno nabiti drobne delce, ki so del atomskih lupin. V svoji knjigi, Lewis uporablja točko okoli štirih straneh kemijski simbol za prikaz na valenčnih elektronov.

Valenco vodika in kisika

Pred ustanovitvijo periodni sistem valenca kemijskih elementov v spojinah bila narejena primerjava z atomi, na katere je znano. Vodik in kisik so bili izbrani kot referenca. Še en kemijski element privlači bodisi substituirana za določeno število atomov H in O.

Na ta način smo lastnosti določimo na monovalenten spojin z vodikom (valenco drugega elementa imenuje rimsko številko):

Video: Valenca kemijskih elementov

• HCl - kloro (I):
• H₂O - kisik (II);
• NH₃ - dušik (III);
• CH₄ - ogljik (IV).

Oksidov K₂O, CO, N₂O₃, SiO₂, SO₃ določena z valenco kovin in nekovin kisik, podvojitev števila atomov pritrditi O. pridobiva naslednje vrednosti: K (I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).

Kako ugotoviti valenco kemičnih elementov

Obstajajo zakoni tvorbe kemijskih vezi s skupnimi elektronskimi pari:

Video: Valence. Del 1. Naučite se prepoznati valenco elementov v formulah.

• Tipična vodik valenca - I.
• Običajno kisika valenca - II.
• Za se elementi nekovine-nižji valence lahko določi s formulo 8 - № skupino, v kateri so v periodnega sistema. Višje, če se lahko določi s številom skupine.
• Za stranskih elementov podskupin največja možna valenca je enako številu skupin periodnega sistema.

Določitev valenca kemijskih elementov spojine s formulo izvedemo po naslednjem algoritmu:

1. Snemanje na vrhu kemično znane znane vrednosti za enega od elementov. Na primer, v Mn₂O₇ kisik valenca je II.
2. Izračuna se celotna vrednost, ki jo je treba pomnoženo s valenca števila atomov istega kemijskega elementa v molekuli, 2 * 7 = 14.
3. Določi valenco drugega elementa, za katere je znano. Deli pridobljeni v pogl. 2 vrednost s številom Mn atomov v molekuli.
4. 14: 2 = 7. valenca manganovega oksida v najvišji - VII.

Stalno in spremenljivo valence

Vrednosti valenco vodika in kisika se razlikujejo. Na primer, žveplo v spojini H₂S bivalentni, kot v formuli SO₃ - Šestvalentnega. Ogljikovega monoksida reagira s kisikom in CO dioksida CO₂. Prva spojina je valenca za C II, in drugi - IV. Enako vrednost v metan CH₄.

Večina elementov ne kažejo konstantno in spremenljivo valenco, npr fosfor, dušik, žveplo. Iskanje glavnih vzrokov za ta pojav je privedla do teorije kemijske vezave, koncepti valenčnih lupine elektronov, molekulskih orbital. Obstoj različnih vrednostih istih lastnosti dobljenih z razlago strukture atomov in molekul igro.

Sodobni koncepti valence

Vsi atomi so sestavljeni iz pozitivnega jedra obkrožen z negativno nabitih elektronov. Zunanja lupina, ki jo tvorijo, je nedokončan. Popolno struktura je najbolj stabilna, da vsebuje 8 elektronov (oktetov). Kemijsko spajanje s skupnimi elektronskimi pari za posledico energično ugodnih pogojih atomov.

Video: Stopnja oksidacije kemičnih elementov

Pravilo za tvorbo spojin je dokončanje lupini ali pa se elektroni recoil neparni - odvisno od tega, ali je postopek lažje prenesti. Če atomom omogoča tvorbo kemijska vez negativnih delcev brez para, vezi tvori dokler neparni elektronov. V skladu s sodobnimi koncepti, valenca atomov kemijskih elementov - je sposobnost za izdelavo določenega števila kovalentne vezi. Na primer, molekulo vodikovega sulfida H₂S pridobi žvepla valenco II (-), ker je vsak atom sodeluje pri izdelavi dveh elektronov parov. Znak "-" pomeni privlačnost elektronov paru z bolj elektro elementa. Vsaj elektro vrednosti valence doda "+".

Ko se mehanizem donor-akceptor vključeni v proces elektronskih parov enim elementom in drugimi prosta valenca orbital.

Odvisnost valenci strukture atomom

Upoštevajte npr ogljik in kisik, saj je odvisna od strukture snovi valenca kemijskih elementov. Periodni podan pregled osnovnih značilnosti ogljikovim atomom:

• kemijski simbol - C;
• Element številka - 6;
• jedrska polnjenje - 6;
• protonov v jedru - 6;
• elektronov - 6, vključno s 4 zunanji, od katerih 2 tvori par 2 - neparnega.

Če je atom ogljika tvori dve vezi v monoookside CO, potem je njena uporaba dobavlja le 6 negativne delce. Za pridobitev oktetov potrebne za par 4 tvorjene zunanje negativne delce. Ogljikov ima valenco IV (+) v dioksida in IV (-) v metan.

Številčno kisika - 8, valenca lupina sestavlja šest elektronov, dva od njih tvorita par in so vključene v kemijskih vezi in interakcije z drugimi atomi. Tipična kisika valenca - II (-).

Valenco in oksidacijsko stanje

V mnogih primerih je bolj primerno uporabljati izraz "stopnja oksidacije". Tako imenovana pristojbina atom, ki bi jo pridobili, če so vsi elektroni preselil k zavezujočemu element, ki ima višjo elektroootritsatelnosti vrednost (EO). Število oksidacijo navadno snovi enaka nič. Z oksidacijo več EO dodal element "-" znak, manj elektro - "+". Na primer, glavni skupini kovine za tipične oksidacijo in ion zaračunava enako število s predznakom od "+". V večini primerov je valenca in oksidacijsko stanje atomov v isti spojini numerično ujemajo. Šele ko interakcija z več elektro atomi pozitivno oksidacijsko stanje ob elementi, katerih EO naprodaj - negativni. Pojem "valence za" pogosto uporablja samo za vsebino molekularno strukturo.