Određuje valenciju kemijskih elemenata

Poznavanje strukture atoma i molekula u XIX stoljeću ne mogu objasniti razlog zbog kojeg određeni broj atoma formiraju veze sa drugim česticama. Ali ideje naučnika ispred svog vremena, a valenciju i dalje se proučava kao jedan od osnovnih principa hemije.

Iz istorije koncepta "valenciju kemijskih elemenata"

Najbolji britanski kemičar XIX stoljeća Edvard Franklend skovao termin "komunikacije" u znanstvene svrhe, za opisivanje interakcija atoma međusobno. Naučni primijetio da neki kemijski elementi formiraju jedinjenja sa istom količinom drugih atoma. Na primjer, dušik pridaje tri vodika atoma u molekulu amonijaka.

U Maj 1852 Frankland iznio hipotezu da postoji određeni broj kemijskih obveznice koje atom može formirati sa drugim sitne čestice materije. Frankland koristiti frazu "povezivanje sile" da opiše ono što će kasnije biti nazvan valence. Britanski kemičar osnovana kao kemijski obveznice čine atomi pojedinih elemenata poznat sredinom XIX stoljeća. Rad Frankland je bio važan doprinos modernom strukturne kemije.

razvoj stavova

Njemački kemičar FA Kekule dokazao 1857. godine da je ugljen je chetyrehosnovnym. U svom najjednostavnijem spoj - metan - nastaju zbog 4 atoma vodonika. Izraz "bazičnosti" naučnik koristi za označavanje elemenata svojstva povezati određeni broj drugih čestica. U Rusiji, podaci o strukturi materije sistematizovani A. M. Butlerov (1861). Dalji razvoj teorije hemijske veze dobijen učenja periodične promjene u svojstvima elemenata. Njen autor - jedna izvanredna ruski kemičar D. I. Mendeljejev. Pokazalo se da je valenciju kemijskih elemenata u jedinjenja, i druga svojstva određuju se položaj koji oni zauzimaju u periodnom sistemu.

Grafički prikaz valence i hemijske veze

Mogućnost vizualizaciju molekula - jedna od nesumnjivih zasluga teorije valence. Prvi model pojavio se 1860. godine, a od 1864 je korištenjem strukturnih formula unutar predstavljaju kemijske obodnim znak. Između simboli upravljačka atoma označen kemijska veza, a broj linija je jednaka valence. U tim istim godina, je napravio prvi sharosterzhnevye model (vidi. Fotografija na lijevo). 1866. Kekule predložio stereohemijska obrazac atoma ugljika u obliku tetraedra, koji je uključen u svom udžbeniku "Organic Chemistry".

Valenciju hemijskih elemenata i pojava odnosa studirao G. Lewis, koji je objavio svoje radove u 1923., nakon otkrića elektrona. Takozvani negativno napunjena sitne čestice, koje su dio atomske granata. U svojoj knjizi, Lewis koristi točku oko četiri strane hemijski simbol za prikaz valentnih elektrona.

Valencija vodika i kisika

Prije stvaranja periodnog sistema valenciju kemijskih elemenata u jedinjenja je napravljen za usporedbu sa atomima na koje se zna. Vodika i kisika su odabrani kao referenca. Još jedan hemijski element privlači ili napuštao određeni broj H atoma, i O.

Na ovaj način, osobine su utvrđene u monovalentna jedinjenja sa vodonik (u valentnosti drugog elementa odredi rimskim brojem):

• HCl - klor (I):
• H ₂ O - kisik (II);
• NH ₃ - dušik (III);
• CH ₄ - ugljen (IV).

Oksidi K ₂ O, CO, N ₂ O _3, SiO _2, SO ₃ određene su valenciju metala i nemetala kisika, udvostručuje broj atoma pričvrstiti O. Dobiveni sljedeće vrijednosti: K (I), C ( II), N (III) Si (IV), S (VI).

Kako odrediti valenciju kemijskih elemenata

Postoje zakoni formiranja hemijskih veza sa zajedničkim elektronskih parova:

• Tipična hidrogen valence - I.
• Normalno kisika valenciju - II.
• Za elemente nemetala-niži valence može se odrediti po formuli 8 - № grupe u kojoj su u periodnom sistemu. Veća, ako se može odrediti broj grupe.
• Za bočnih elemenata podgrupa maksimalno moguće valentnosti je isti kao i broj grupa u periodnog sistema.

Određivanje valence kemijski elementi spoj formule vrši se pomoću sljedeće algoritam:

1. Rekord na vrhu hemijski poznate poznate vrijednosti za jedan od elemenata. Na primjer, u Mn ₂ O ₇ kisika valentnosti je II.
2. Izračunati ukupnu vrijednost, koja mora biti pomnožen valentni broja atoma istog hemijskog elementa u molekulu, 2 * 7 = 14.
3. Odredite valentnosti drugog elementa, za koje je nepoznato. Podjela dobiti u Sec. 2 vrijednosti po broju Mn atoma u molekulu.
4. 14: 2 = 7. valenciju mangan oksid u najvišem - VII.

Stalne i varijabilne valentnosti

Valence vrijednosti vodika i kisika su različiti. Na primjer, sumpor u krugu H ₂ S dvovalentan, kao u formuli SO ₃ - šestovalentni. Ugljen-monoksida reagira s kisikom, CO i CO ₂ dioksida. Prvi spoj je valenciju C II, au drugom - IV. Istu vrijednost u metan CH _4.

Većina elemenata ne pokazuju konstantne i varijabilne valence, npr, fosfor, azot, sumpor. Potraga za glavne uzroke ovog fenomena dovelo do teorije hemijskog vezivanja, koncepti valentnih ljuske elektrona, molekularne orbitale. Postojanje različitih vrijednosti istih osobina dobijenih uz objašnjenje strukture atoma i molekula položaj.

Moderni koncepcije valence

Svi atomi se sastoje od pozitivnih jezgra okružena negativno nabijenih elektrona. Vanjskog ljuska, koji čine, je nedovršen. Popunjeni struktura je najstabilniji, sadrži 8 elektrona (oktet). Hemijske veze sa zajedničkim elektronskih parova rezultati stanja atoma energetski povoljna.

Pravilo za formiranje spojeva je završetak granate ili primanje elektrona ustukne nesparenih - u zavisnosti od toga da li je proces je lakše proći. Ako atom predviđa formiranje kemijska veza negativna čestica koje nemaju para, obveznice formira dokle god nesparenih elektrona. Prema modernim konceptima, valentni atoma kemijskih elemenata - je sposobnost da proizvede određeni broj kovalentnih veza. Na primjer, u molekulu, H ₂ S sumpor, sumporovodik stiče valence II (-), jer svaki atom sudjeluje u formiranju dva elektronskih parova. Znak "-" označava privlačnost elektronski par na elektronegativniji element. Barem elektronegativan u vrijednosti od valentnog dodaje "+".

Kada se mehanizam donatora-akceptor koji su uključeni u proces elektronskih parova jednog elementa, a drugi slobodan valentne orbitale.

Zavisnost valenciju strukture atoma

Razmotrimo na primjer ugljenika i kiseonika, jer ovisi o strukturi materije valenciju kemijskih elemenata. Periodni sustav daje pregled osnovnih karakteristika atoma ugljenika:

• hemijski simbol - C;
• stavka broj - 6;
• nuklearnog punjenja - 6;
• protona u jezgru - 6;
• elektron - 6, uključujući 4 eksterna, od kojih su 2 čine par, 2 - nesparenih.

Ako je atom ugljenika formira dva obveznica u monoookside CO, tada je njegova upotreba isporučuje samo 6 negativnih čestica. Za sticanje okteta potrebno upariti 4 formirana vanjski negativne čestice. Carbon ima valenciju IV (+) u dioksida i IV (-) u metan.

Redni broj kisika - 8, valentne ljuske se sastoji od šest elektrona, njih dvoje formiraju par i uključeni su u hemijske veze i interakcije s drugim atomima. Tipična kisika valence - II (-).

U valentnosti i oksidacije države

U mnogim slučajevima to je više prikladan za korištenje pojam "stupanj oksidacije". Takozvani zadužen atom koji bi steći ako su svi elektroni su se preselili na vezivanje element, koji ima veću elektroootritsatelnosti vrijednost (EO). Broj oksidacije jednostavne supstance je nula. Oksidacijom više EO dodao element "-" znak, manje elektronegativan - "+". Na primjer, glavne grupe metala za tipične oksidacije i ion tereti jednak broj sa znakom "+". U većini slučajeva valentnosti i oksidacijsko stanje atoma u istom imanju brojčano poklapaju. Tek kada interakciju sa elektronegativniji atoma pozitivan oksidacijskog stanja, sa elementima čiji EO ispod - negativan. Koncept "valenciju" često se odnosi samo na suštinu molekularnu strukturu.