Валентність хімічних елементів

Визначення валентності

Валентність збільшується як кількість зв’язків, які можуть створити атомно-хімічний елемент, з’єднуючись з іншими атомами. Що слід знати про валентність хімічних елементів?

• Валентність елементів виражається римськими цифрами;
• у випадку хімічних елементів, які об’єднуються в сполуки шляхом створення ковалентних зв’язків, валентність можна застосувати за структурною формулою (валентність елемента дорівнює число зв’язків, створених даним атомом цього елемента в сполуці);
• валентність елементів в елементарному стані завжди дорівнює нулю;
• для іонів валентність елемента дорівнює за числом заряду цього іона (без урахування позитивних і негативних ознак).

Валентність і ступінь окиснення хімічного елемента

Терміни валентності та ступеня окиснення елемента часто використовують як синоніми. Це виправдано? На жаль, такий підхід до цих понять є невірним. Основною причиною їх помилки є їх графічне зображення: обидва терміни вибір римських цифр. Ступінь окислення елементів, що входять до складу певної речовини, зростає як кількість позитивних або негативних зарядів, які можна було б приписати атомам цього елемента, якби молекули цієї речовини мали іонну структуру, яку вони могли б розкласти. в іони. Що важливо, термін «ступінь окислення» є умовним, після визначення наявності лише іонних зв’язків, що не завжди так. Таким чином, у той час як ступінь окислення визначає заряд гіпотетичного іона, утвореного розкладанням хімічної сполуки, валентність визначає кількість зв’язків, які можуть утворити елемент. Крім того, ступінь окислення втрати позитивного і негативного значення, на відміну від валентності, яка завжди позитивна.

Чи кожен елемент має лише одну валентність?

Різні хімічні елементи взаємодіють неоднаково. Як внаслідок, їх валентність змінюється залежно від елементів, з якими вони пов’язані. Ми завжди повинні вказувати валентність елемента в сполуці, якщо вона використовує більше одного значення. Багато хімічних елементів мають змінну валентність. Яка хімічна сполука утворена елементом, а які інші компоненти визначають валентність елемента. Наприклад, одним із таких елементів є азот . Його максимальна валентність – V. Він також може використовувати менші значення. Наприклад, у триоксонатній (V) кислотності валентність азоту дорівнює V, а в діоксонатній (III) кислотності її валентність нижча і дорівнює III. Таких прикладів можна навести ще. Допомогою у визначенні валентності хімічного елемента є система елементів . Для прикладу валентність елементів I групи дорівнює I, а валентність елементів II групи дорівнює II. Хлор та інші метали 17 груп, які знаходяться останніми у формулі (наприклад, …Cl), мають валентність I. Періодична система також дає можливість застосувати максимальну валентність елементів головної групи в хімічних сполуках з кисню і води.

Визначення формули хімічних сполук за їх валентністю

У природі хімічні елементи можуть бути більшою чи меншою мірою спільні до взаємодії з утворенням хімічних сполук. Використовуючи загальновизнані хімічні літерні символи та валентність окремих елементів, ми записуємо хімічні сполуки за допомогою формули. Розрізняємо структурні, напівструктурні та молекулярні формули.

Структурна формула

За допомогою цієї формули ми можемо показати структуру молекули певної хімічної сполуки. Він включає тип і кількість атомів, а також усі зв’язки, що між ними.

Напівструктурна формула

У цій формулі ми створюємо своєрідне групування елементів: ми групуємо вуглець і водень окремо від функціональних груп. Напівструктурні формули в їх позначеннях показують зв’язки, що мають місце між наступними атомами вуглецю і функціональними групами.

Молекулярна формула

Найпоширенішою формулою для символічного опису хімічної сполуки, наприклад, молекулярної формули хлориду натрію (повареної солі), є NaCl. Він включає в себе тип і кількість атомів. Таким чином, коли ми знаємо декілька фундаментальних правил щодо валентності хімічних елементів, ми можемо легко записати молекулярну формулу та структурну формулу молекули, яка складається з двох хімічних елементів:

• перший крок — записати поруч хімічні символи елементів, що утворюють сполуку;
• далі в правому верхньому кутку римськими цифрами пишемо їх валентності, які потім записуємо під елементами вниз (хрест-навхрест!);
• зазначені валентності окремої маси складу елементів, що входять до складу сполуки. Якщо це не найнижче, слід розділити числа на їх спільне ділення;
• потім у правому нижньому кутку хімічних символів елементів (не пиши цифру один) слід записати цифри (арабськими цифрами).

Подібним чином створюватися структурна формула хімічної сполуки :

• спочатку запишіть буквене позначення елементів, що містять сполуку (наприклад, число атомів елемента, визначене раніше за молекулярною формулою);
• до кожного символу записати стільки крапок, скільки валентність відповідного елемента;
• з’єднайте крапки, написані між атомами (крапок не може залишатися); кожна ланка означає хімічний зв’язок.

Валентність хімічних елементів розпочато неозброєним оком

Чи можна «неозброєним оком» нанести валентність хімічного елемента в хімічні сполуки? Виявляється, це можливо, але ми повинні пам’ятати, що потрібно бути трохи обережними, коли ми використовуємо цей метод. У багатьох із нас світової хімії асоціюється з колбами, що утворюють розчини різноманітних інтенсивних кольорів. Такі розчини можна отримати в основному за рахунок металів, які показані в блоці тривалої системи елементів. Більшість цих металів мають інтенсивні кольори, які з певною часткою ймовірності можуть вказувати на валентність елемента. Наведу приклад:

• Солі Феруму(ІІ) у розчинах мають блідо-зелений колір, а солі Феруму(ІІІ) – жовтий,
• солі кобальту (II) рожеві, а солі кобальту (III) блакитні,
• солі хрому(ІІ) у розчинах блакитні, а солі хрому(ІІІ) – фіолетові.