რომელ ნაერთში ავლენს არალითონი ყველაზე დაბალ ვალენტობას? გაკვეთილი „ვალენტობა. ვალენტობის განსაზღვრა მათი ნაერთების ფორმულების მიხედვით

ქიმიის გაკვეთილებზე თქვენ უკვე გაეცანით ვალენტობის ცნებას ქიმიური ელემენტები. ჩვენ ყველა ერთ ადგილას დავაგროვეთ გამოსადეგი ინფორმაციაამ კითხვის შესახებ. გამოიყენეთ იგი GIA-სთვის და ერთიანი სახელმწიფო გამოცდისთვის მომზადებისას.

ვალენტურობა და ქიმიური ანალიზი

ვალენტობა- ქიმიური ელემენტების ატომების უნარი შევიდნენ ქიმიურ ნაერთებში სხვა ელემენტების ატომებთან. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ატომის უნარი შექმნას გარკვეული რაოდენობის ქიმიური ბმები სხვა ატომებთან.

ლათინურიდან სიტყვა "ვალენტობა" ითარგმნება როგორც "ძალა, უნარი". ძალიან ნამდვილი სახელია, არა?

„ვალენტობის“ ცნება ერთ-ერთი მთავარია ქიმიაში. იგი დაინერგა მანამ, სანამ ატომის სტრუქტურა მეცნიერებისთვის ცნობილი გახდებოდა (ჯერ კიდევ 1853 წელს). ამიტომ ატომის სტრუქტურის შესწავლისას მან გარკვეული ცვლილებები განიცადა.

ასე რომ, ელექტრონული თეორიის თვალსაზრისით, ვალენტობა პირდაპირ კავშირშია ელემენტის ატომის გარე ელექტრონების რაოდენობასთან. ეს ნიშნავს, რომ "ვალენტობა" იგულისხმება ელექტრონული წყვილების რაოდენობა, რომლითაც ატომი უკავშირდება სხვა ატომებს.

ამის ცოდნით, მეცნიერებმა შეძლეს ქიმიური ბმის ბუნების აღწერა. ის მდგომარეობს იმაში, რომ ნივთიერების ატომების წყვილი იზიარებს ვალენტურ ელექტრონებს.

შეიძლება იკითხოთ, როგორ შეძლებდნენ მე-19 საუკუნის ქიმიკოსებს ვალენტობის აღწერა მაშინაც კი, როცა მათ სჯეროდათ, რომ არ არსებობდა ატომზე პატარა ნაწილაკები? არ შეიძლება ითქვას, რომ ასე მარტივი იყო – ქიმიურ ანალიზს ეყრდნობოდნენ.

გზა ქიმიური ანალიზიწარსულის მეცნიერებმა დაადგინეს შემადგენლობა ქიმიური ნაერთი: სხვადასხვა ელემენტის რამდენ ატომს შეიცავს მოცემული ნივთიერების მოლეკულა. ამისათვის საჭირო იყო იმის დადგენა, თუ რა არის თითოეული ელემენტის ზუსტი მასა სუფთა (მინარევების გარეშე) ნივთიერების ნიმუშში.

მართალია, ეს მეთოდი არ არის ხარვეზების გარეშე. რადგან ელემენტის ვალენტობა ამ გზით შეიძლება განისაზღვროს მხოლოდ მისი მარტივი კომბინაციით ყოველთვის ერთვალენტიან წყალბადთან (ჰიდრიდთან) ან ყოველთვის ორვალენტიან ჟანგბადთან (ოქსიდთან). მაგალითად, აზოტის ვალენტობა NH 3 - III-ში, ვინაიდან წყალბადის ერთი ატომი დაკავშირებულია აზოტის სამ ატომთან. ხოლო ნახშირბადის ვალენტობა მეთანში (CH 4), იგივე პრინციპის მიხედვით, არის IV.

ვალენტობის განსაზღვრის ეს მეთოდი შესაფერისია მხოლოდ მარტივი ნივთიერებებისთვის. მაგრამ მჟავებში, ამ გზით ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ მხოლოდ ისეთი ნაერთების ვალენტობა, როგორიცაა მჟავა ნარჩენები, მაგრამ არა ყველა ელემენტი (გარდა წყალბადის ცნობილი ვალენტობისა) ცალკე.

როგორც უკვე შენიშნეთ, ვალენტობა მითითებულია რომაული ციფრებით.

ვალენტობა და მჟავები

ვინაიდან წყალბადის ვალენტობა უცვლელი რჩება და თქვენთვის კარგად არის ცნობილი, შეგიძლიათ მარტივად განსაზღვროთ მჟავას ნარჩენების ვალენტობა. მაგალითად, H 2 SO 3 -ში SO 3 არის I, HClO 3 -ში ClO 3 ვალენტობა I.

ანალოგიურად, თუ ცნობილია მჟავას ნარჩენების ვალენტობა, ადვილია მჟავის სწორი ფორმულის ჩაწერა: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O. 6.

ვალენტობა და ფორმულები

ვალენტობის ცნებას აქვს აზრი მხოლოდ მოლეკულური ბუნების ნივთიერებებისთვის და არ არის ძალიან შესაფერისი ქიმიური ბმების აღწერისთვის კასეტური, იონური, კრისტალური ბუნების ნაერთებში და ა.შ.

ნივთიერებების მოლეკულურ ფორმულებში ინდექსები ასახავს ელემენტების ატომების რაოდენობას, რომლებიც ქმნიან მათ შემადგენლობას. ელემენტების ვალენტურობის ცოდნა ხელს უწყობს ინდექსების სწორად მოწყობას. ანალოგიურად, მოლეკულური ფორმულისა და ინდექსების დათვალიერებით, შეგიძლიათ დაასახელოთ შემადგენელი ელემენტების ვალენტობა.

ასეთ დავალებებს ასრულებ სკოლაში ქიმიის გაკვეთილებზე. მაგალითად, ნივთიერების ქიმიური ფორმულით, რომელშიც ცნობილია ერთ-ერთი ელემენტის ვალენტობა, ადვილად შეიძლება განვსაზღვროთ სხვა ელემენტის ვალენტობა.

ამისათვის თქვენ უბრალოდ უნდა გახსოვდეთ, რომ მოლეკულური ბუნების ნივთიერებაში ორივე ელემენტის ვალენტობათა რაოდენობა თანაბარია. ამიტომ გამოიყენეთ უმცირესი საერთო ჯერადი (შეესაბამება კავშირისთვის საჭირო თავისუფალი ვალენტობის რაოდენობას) იმ ელემენტის ვალენტობის დასადგენად, რომელიც არ იცით.

გასაგებად ავიღოთ რკინის ოქსიდის Fe 2 O 3 ფორმულა. აქ ქიმიური ბმის ფორმირებაში მონაწილეობს რკინის ორი ატომი III ვალენტობით და 3 ჟანგბადის ატომი II ვალენტობით. მათი უმცირესი საერთო ჯერადი არის 6.

• მაგალითი: თქვენ გაქვთ ფორმულები Mn 2 O 7 . თქვენ იცით ჟანგბადის ვალენტობა, ადვილია გამოთვალოთ, რომ უმცირესი საერთო ჯერადი არის 14, შესაბამისად Mn-ის ვალენტობა არის VII.

ანალოგიურად, შეგიძლიათ გააკეთოთ პირიქით: ჩაწერეთ ნივთიერების სწორი ქიმიური ფორმულა, იცოდეთ მისი შემადგენელი ელემენტების ვალენტობა.

• მაგალითი: ფოსფორის ოქსიდის ფორმულის სწორად ჩასაწერად ვითვალისწინებთ ჟანგბადის (II) და ფოსფორის (V) ვალენტობას. მაშასადამე, P და O-სთვის უმცირესი საერთო ჯერადი არის 10. ამიტომ, ფორმულას აქვს შემდეგი ფორმა: P 2 O 5.

კარგად იცოდეთ ელემენტების თვისებები, რომლებსაც ისინი ავლენენ სხვადასხვა ნაერთებში, შეიძლება მათი ვალენტობის დადგენა თუნდაც გარეგნობაასეთი კავშირები.

მაგალითად: სპილენძის ოქსიდები წითელი (Cu 2 O) და შავი (CuO) ფერისაა. სპილენძის ჰიდროქსიდები შეფერილია ყვითლად (CuOH) და ლურჯი (Cu(OH) 2).

და იმისათვის, რომ ნივთიერებებში კოვალენტური ბმები იყოს თქვენთვის უფრო ნათელი და გასაგები, დაწერეთ ისინი სტრუქტურული ფორმულები. ელემენტებს შორის ტირეები ასახავს ობლიგაციებს (ვალენტობას), რომლებიც წარმოიქმნება მათ ატომებს შორის:

ვალენტობის მახასიათებლები

დღეს ელემენტების ვალენტურობის განსაზღვრა ემყარება ცოდნას მათი ატომების გარე ელექტრონული გარსების სტრუქტურის შესახებ.

ვალენტობა შეიძლება იყოს:

• მუდმივი (მთავარი ქვეჯგუფების ლითონები);
• ცვლადი (არამეტალები და გვერდითი ჯგუფების ლითონები):
• უმაღლესი ვალენტობა;
• ქვედა ვალენტობა.

მუდმივი სხვადასხვა ქიმიურ ნაერთებში რჩება:

• წყალბადის, ნატრიუმის, კალიუმის, ფტორის ვალენტობა (I);
• ჟანგბადის, მაგნიუმის, კალციუმის, თუთიის ვალენტობა (II);
• ალუმინის ვალენტობა (III).

მაგრამ რკინისა და სპილენძის, ბრომისა და ქლორის, ისევე როგორც მრავალი სხვა ელემენტის ვალენტობა იცვლება, როდესაც ისინი ქმნიან სხვადასხვა ქიმიურ ნაერთებს.

ვალენტობა და ელექტრონული თეორია

ელექტრონული თეორიის ფარგლებში, ატომის ვალენტობა განისაზღვრება დაუწყვილებელი ელექტრონების რაოდენობის საფუძველზე, რომლებიც მონაწილეობენ სხვა ატომების ელექტრონებთან ელექტრონული წყვილების წარმოქმნაში.

ქიმიური ბმების ფორმირებაში მონაწილეობენ მხოლოდ ატომის გარე გარსზე მდებარე ელექტრონები. ამრიგად, ქიმიური ელემენტის მაქსიმალური ვალენტობა არის ელექტრონების რაოდენობა მისი ატომის გარე ელექტრონულ გარსში.

ვალენტობის ცნება მჭიდროდ არის დაკავშირებული პერიოდულ კანონთან, რომელიც აღმოაჩინა D.I. მენდელეევმა. თუ ყურადღებით დააკვირდებით პერიოდულ ცხრილს, ადვილად შეამჩნევთ: ელემენტის პოზიცია პერიოდულ სისტემაში და მისი ვალენტობა განუყოფლად არის დაკავშირებული. ელემენტების უმაღლესი ვალენტობა, რომლებიც მიეკუთვნება იმავე ჯგუფს, შეესაბამება პერიოდულ სისტემაში ჯგუფის რიგით რიცხვს.

ყველაზე დაბალ ვალენტობას აღმოაჩენთ, როდესაც გამოაკლებთ თქვენთვის საინტერესო ელემენტის ჯგუფურ რიცხვს პერიოდულ სისტემაში ჯგუფების რაოდენობას (არის რვა).

მაგალითად, მრავალი ლითონის ვალენტობა ემთხვევა იმ პერიოდული ელემენტების ცხრილის ჯგუფურ რიცხვებს, რომლებსაც ისინი მიეკუთვნებიან.

ქიმიური ელემენტების ვალენტურობის ცხრილი

Სერიული ნომერი ქიმ. ელემენტი (ატომური ნომერი)	სახელი	ქიმიური სიმბოლო	ვალენტობა
1	წყალბადი ჰელიუმი / ჰელიუმი ლითიუმი / ლითიუმი ბერილიუმი / ბერილიუმი ნახშირბადი / ნახშირბადი აზოტი / აზოტი ჟანგბადი / ჟანგბადი ფტორი / ფტორი ნეონი / ნეონი ნატრიუმი მაგნიუმი / მაგნიუმი ალუმინის სილიკონი / სილიკონი ფოსფორი / ფოსფორი გოგირდის ქლორი / ქლორი არგონი / არგონი კალიუმი / კალიუმი კალციუმი / კალციუმი სკანდიუმი / სკანდიუმი ტიტანი / Titanium ვანადიუმი / ვანადიუმი Chromium / Chromium მანგანუმი / მანგანუმი რკინა / რკინა კობალტი / კობალტი ნიკელი / ნიკელი სპილენძი თუთია / თუთია გალიუმი / გალიუმი გერმანიუმი / Germanium დარიშხანი / დარიშხანი სელენი / სელენი ბრომი / ბრომი კრიპტონი / კრიპტონი რუბიდიუმი / რუბიდიუმი სტრონციუმი / სტრონციუმი იტრიუმი / იტრიუმი ცირკონიუმი / ცირკონიუმი ნიობიუმი / ნიობიუმი მოლიბდენი / Molybdenum ტექნეტიუმი / Technetium რუთენიუმი / რუთენიუმი როდიუმი პალადიუმი / პალადიუმი ვერცხლი / ვერცხლი კადმიუმი / კადმიუმი ინდიუმი / ინდიუმი Tin / Tin ანტიმონი / ანტიმონი Tellurium / Tellurium იოდი / იოდი ქსენონი / ქსენონი ცეზიუმი / ცეზიუმი ბარიუმი / ბარიუმი ლანთანუმი / Lanthanum ცერიუმი / ცერიუმი პრასეოდიმი / Praseodymium ნეოდიმი / ნეოდიმი პრომეთიუმი / პრომეთიუმი სამარია / სამარიუმი ევროპიუმი / Europium გადოლინიუმი / Gadolinium ტერბიუმი / ტერბიუმი დისპროსიუმი / Dysprosium ჰოლმიუმი / Holmium ერბიუმი / ერბიუმი თულიუმი / თულიუმი იტერბიუმი / იტერბიუმი ლუტეტიუმი / ლუტეტიუმი ჰაფნიუმი / Hafnium ტანტალი / ტანტალი ვოლფრამი / ვოლფრამი რენიუმი / რენიუმი ოსმიუმი / Osmium ირიდიუმი / ირიდიუმი პლატინი / Platinum ოქრო / ოქრო მერკური / მერკური წელის / ტალიუმი ტყვია / ტყვია ბისმუტი / ბისმუტი პოლონიუმი / პოლონიუმი ასტატინი / Astatine რადონი / რადონი ფრანციუმი / Francium რადიუმი / რადიუმი აქტინიუმი / Actinium თორიუმი / Thorium პროაქტინიუმი / პროტაქტინიუმი ურანი / ურანი	ჰ	მე (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) I, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) მონაცემები არ არის მონაცემები არ არის (II), III, IV, (V), VI

ფრჩხილებში მოყვანილია ის ვალენტობა, რომელსაც მათ ფლობენ ელემენტები იშვიათად აჩვენებენ.

ვალენტობა და დაჟანგვის მდგომარეობა

ასე რომ, ჟანგვის ხარისხზე საუბრისას, ისინი გულისხმობენ, რომ იონური (რაც მნიშვნელოვანია) ბუნების ნივთიერებაში ატომს აქვს გარკვეული პირობითი მუხტი. ხოლო თუ ვალენტობა არის ნეიტრალური მახასიათებელი, მაშინ ჟანგვის მდგომარეობა შეიძლება იყოს უარყოფითი, დადებითი ან ნულოვანი.

საინტერესოა, რომ ერთი და იგივე ელემენტის ატომისთვის, ელემენტებიდან გამომდინარე, რომლებთანაც იგი ქმნის ქიმიურ ნაერთს, ვალენტობა და დაჟანგვის მდგომარეობა შეიძლება იყოს იგივე (H 2 O, CH 4 და ა.შ.) და განსხვავებული (H 2 O. 2, HNO 3).

დასკვნა

ატომების სტრუქტურის შესახებ თქვენი ცოდნის გაღრმავებით, თქვენ უფრო ღრმად და უფრო დეტალურად შეიტყობთ ვალენტობის შესახებ. ქიმიური ელემენტების ეს დახასიათება არ არის ამომწურავი. მაგრამ მას აქვს დიდი გამოყენებითი მნიშვნელობა. რაც თქვენ თვითონ გინახავთ არაერთხელ, პრობლემების გადაჭრა და ქიმიური ექსპერიმენტების ჩატარება კლასში.

ეს სტატია შექმნილია იმისთვის, რომ დაგეხმაროთ ვალენტურობის შესახებ თქვენი ცოდნის ორგანიზებაში. და ასევე გავიხსენოთ, როგორ შეიძლება განისაზღვროს და სად გამოიყენება ვალენტობა.

ვიმედოვნებთ, რომ ეს მასალა გამოგადგებათ საშინაო დავალების მომზადებაში და ტესტებისა და გამოცდებისთვის თვითმომზადებისთვის.

blog.site, მასალის სრული ან ნაწილობრივი კოპირებით, საჭიროა წყაროს ბმული.

სხვადასხვა ნაერთების ფორმულების გათვალისწინებით, ამის დანახვა ადვილია ატომების რაოდენობაიგივე ელემენტი მოლეკულებში სხვადასხვა ნივთიერებებიარა იგივე. მაგალითად, HCl, NH 4 Cl, H 2 S, H 3 PO 4 და ა.შ. წყალბადის ატომების რაოდენობა ამ ნაერთებში მერყეობს 1-დან 4-მდე. ეს დამახასიათებელია არა მხოლოდ წყალბადისთვის.

როგორ გამოვიცნოთ რომელი ინდექსი დავაყენოთ ქიმიური ელემენტის აღნიშვნის გვერდით?როგორ იქმნება ნივთიერების ფორმულები? ამის გაკეთება ადვილია, როცა იცი იმ ელემენტების ვალენტობა, რომლებიც ქმნიან მოცემული ნივთიერების მოლეკულას.

– არის მოცემული ელემენტის ატომის თვისება მიმაგრება, შენარჩუნება ან ჩანაცვლება ქიმიური რეაქციებისხვა ელემენტის ატომების გარკვეული რაოდენობა. ვალენტობის ერთეული არის წყალბადის ატომის ვალენტობა. ამიტომ, ზოგჯერ ვალენტობის განმარტება ჩამოყალიბებულია შემდეგნაირად: ვალენტობა – ეს არის მოცემული ელემენტის ატომის თვისება, მიამაგროს ან შეცვალოს წყალბადის ატომების გარკვეული რაოდენობა.

თუ წყალბადის ერთი ატომი მიმაგრებულია მოცემული ელემენტის ერთ ატომზე, მაშინ ელემენტი ერთვალენტურია, თუ ორი – ორვალენტიანი დადა ა.შ. წყალბადის ნაერთები არ არის ცნობილი ყველა ელემენტისთვის, მაგრამ თითქმის ყველა ელემენტი ქმნის ნაერთებს ჟანგბადთან O. ჟანგბადი ითვლება მუდმივად ორვალენტიანად.

მუდმივი ვალენტობა:

მე – H, Na, Li, K, Rb, Cs
II – O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
III – B, Al, Ga, In

მაგრამ რა უნდა გააკეთოს, თუ ელემენტი არ გაერთიანდება წყალბადთან? მაშინ საჭირო ელემენტის ვალენტობა განისაზღვრება ცნობილი ელემენტის ვალენტობით. ყველაზე ხშირად, ის გვხვდება ჟანგბადის ვალენტობის გამოყენებით, რადგან ნაერთებში მისი ვალენტობა ყოველთვის არის 2. Მაგალითად,არ იქნება რთული ელემენტების ვალენტობის პოვნა შემდეგ ნაერთებში: Na 2 O (ვალენტობა Na – 1, ო – 2), Al 2 O 3 (ალ – 3, ო – 2).

მოცემული ნივთიერების ქიმიური ფორმულა შეიძლება შედგეს მხოლოდ ელემენტების ვალენტურობის ცოდნით. მაგალითად, ადვილია ისეთი ნაერთების ფორმულირების ფორმულირება, როგორიცაა CaO, BaO, CO, რადგან მოლეკულებში ატომების რაოდენობა იგივეა, რადგან ელემენტების ვალენტობა ტოლია.

რა მოხდება, თუ ვალენტობები განსხვავებულია? როდის ვიმოქმედებთ ასეთ შემთხვევაში? უნდა გვახსოვდეს შემდეგი წესი: ნებისმიერი ქიმიური ნაერთის ფორმულაში ერთი ელემენტის ვალენტობის ნამრავლი მოლეკულაში მისი ატომების რაოდენობის მიხედვით უდრის ვალენტობის ნამრავლს სხვა ელემენტის ატომების რაოდენობით. მაგალითად, თუ ცნობილია, რომ ნაერთში Mn-ის ვალენტობა არის 7 და O – 2, მაშინ ნაერთის ფორმულა ასე გამოიყურება Mn 2 O 7.

როგორ მივიღეთ ფორმულა?

განვიხილოთ ფორმულების შედგენის ალგორითმი ვალენტობის მიხედვით იმისთვის, რომელიც შედგება ორი ქიმიური ელემენტისგან.

არსებობს წესი, რომ ერთ ქიმიურ ელემენტში ვალენტობების რაოდენობა ტოლია მეორეში ვალენტობის რაოდენობას.. განვიხილოთ მოლეკულის წარმოქმნის მაგალითი, რომელიც შედგება მანგანუმისა და ჟანგბადისგან.
ჩვენ შევადგენთ ალგორითმის მიხედვით:

1. შემდეგ ჩვენ ვწერთ ქიმიური ელემენტების სიმბოლოებს:

2. ჩვენ ქიმიურ ელემენტებს ვსვამთ მათი ვალენტობის რიცხვებს (ქიმიური ელემენტის ვალენტობა შეგიძლიათ იხილოთ მენდელევის პერიოდულ სისტემაში, მანგანუმისთვის – 7, აქვს ჟანგბადი – 2.

3. იპოვეთ უმცირესი საერთო ჯერადი ( ყველაზე პატარა რიცხვი, რომელიც თანაბრად იყოფა 7-ზე და 2-ზე). ეს რიცხვი არის 14. ჩვენ მას ვყოფთ ელემენტების ვალენტობებზე 14: 7 \u003d 2, 14: 2 \u003d 7, 2 და 7 იქნება ინდექსები, შესაბამისად, ფოსფორისა და ჟანგბადისთვის. ჩვენ ვცვლით ინდექსებს.

ერთი ქიმიური ელემენტის ვალენტობის ცოდნა, წესის დაცვით: ერთი ელემენტის ვალენტობა × მისი ატომების რაოდენობა მოლეკულაში = სხვა ელემენტის ვალენტობა × ამ (სხვა) ელემენტის ატომების რაოდენობა, შეიძლება განისაზღვროს ვალენტობა. სხვა.

Mn 2 O 7 (7 2 = 2 7).

ვალენტობის ცნება ქიმიაში შევიდა მანამ, სანამ ატომის სტრუქტურის შესახებ ცნობილი გახდა. ახლა დადგენილია, რომ ელემენტის ეს თვისება დაკავშირებულია გარე ელექტრონების რაოდენობასთან. მრავალი ელემენტისთვის მაქსიმალური ვალენტობა წარმოიქმნება ამ ელემენტების პოზიციიდან პერიოდულ სისტემაში.

გაქვთ რაიმე შეკითხვები? გსურთ გაიგოთ მეტი ვალენტობის შესახებ?
დამრიგებლის დახმარების მისაღებად - დარეგისტრირდით.

საიტი, მასალის სრული ან ნაწილობრივი კოპირებით, საჭიროა წყაროს ბმული.

ხშირად ადამიანები ისმენენ სიტყვას „ვალენტობა“ ისე, რომ ბოლომდე არ ესმით, რა არის ეს. მაშ რა არის ვალენტობა? Valence არის ერთ-ერთი ტერმინი, რომელიც გამოიყენება ქიმიური სტრუქტურა. ვალენტობა, ფაქტობრივად, განსაზღვრავს ატომის უნარს შექმნას ქიმიური ბმები. რაოდენობრივად, ვალენტობა არის ობლიგაციების რაოდენობა, რომელშიც ატომი მონაწილეობს.

რა არის ელემენტის ვალენტობა

ვალენტობა არის ატომის უნარი, მიამაგროს სხვა ატომები, შექმნას მათთან ქიმიური ბმები მოლეკულის შიგნით. ატომის ბმების რაოდენობა უდრის მისი დაუწყვილებელი ელექტრონების რაოდენობას. ამ ობლიგაციებს კოვალენტური ეწოდება.

დაუწყვილებელი ელექტრონი არის თავისუფალი ელექტრონი ატომის გარე გარსზე, რომელიც წყვილდება სხვა ატომის გარე ელექტრონთან. ასეთი ელექტრონების თითოეულ წყვილს ეწოდება "ელექტრონული", ხოლო თითოეულ ელექტრონს ეწოდება ვალენტობა. ასე რომ, სიტყვა "ვალენტობის" განმარტება არის ელექტრონული წყვილების რაოდენობა, რომლებთანაც ერთი ატომი უკავშირდება მეორე ატომს.

ვალენტობა სქემატურად შეიძლება გამოისახოს სტრუქტურულად ქიმიური ფორმულები. როდესაც ეს არ არის საჭირო, გამოიყენება მარტივი ფორმულები, სადაც ვალენტობა არ არის მითითებული.

მენდელეევის პერიოდული სისტემის ერთი ჯგუფის ქიმიური ელემენტების მაქსიმალური ვალენტობა ამ ჯგუფის რიგითი ნომრის ტოლია. ერთი და იგივე ელემენტის ატომებს შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული ვალენტობა სხვადასხვა ქიმიურ ნაერთებში. წარმოქმნილი კოვალენტური ბმების პოლარობა არ არის გათვალისწინებული. ამიტომ ვალენტობას არანაირი ნიშანი არ აქვს. ასევე, ვალენტობა არ შეიძლება იყოს უარყოფითი და ნულის ტოლი.

ზოგჯერ "ვალენტობის" კონცეფცია აიგივებულია "ჟანგვის მდგომარეობის" კონცეფციასთან, მაგრამ ეს ასე არ არის, თუმცა ზოგჯერ ეს მაჩვენებლები ემთხვევა ერთმანეთს. ჟანგვის მდგომარეობა არის ფორმალური ტერმინი, რომელიც მიუთითებს შესაძლო მუხტზე, რომელსაც მიიღებდა ატომი, თუ მისი ელექტრონული წყვილი გადაეცემა უფრო ელექტრულად უარყოფით ატომებს. აქ ჟანგვის მდგომარეობას შეიძლება ჰქონდეს რაიმე სახის ნიშანი და გამოიხატება მუხტის ერთეულებში. ეს ტერმინი გავრცელებულია არა ორგანული ქიმია, რადგან ში არაორგანული ნაერთებიძნელია ვიმსჯელო ვალენტობაზე. და, პირიქით, ორგანულ ქიმიაში გამოიყენება ვალენტობა, რადგან მოლეკულური სტრუქტურაᲛას აქვს უმეტესობაორგანული ნაერთები.

ახლა თქვენ იცით, რა არის ქიმიური ელემენტების ვალენტობა!

როგორ განვსაზღვროთ ქიმიური ელემენტების ვალენტობა? ეს კითხვა აწყდება ყველას, ვინც ახლა იწყებს ქიმიის გაცნობას. პირველ რიგში, მოდით გავარკვიოთ რა არის ეს. ვალენტობა შეიძლება ჩაითვალოს, როგორც ერთი ელემენტის ატომების თვისება სხვა ელემენტის ატომების გარკვეული რაოდენობის შესანარჩუნებლად.

ელემენტები მუდმივი და ცვლადი ვალენტობით

მაგალითად, დან ფორმულა H-O-Hჩანს, რომ თითოეული H ატომი დაკავშირებულია მხოლოდ ერთ ატომთან (in ამ საქმესჟანგბადით). აქედან გამომდინარეობს, რომ მისი ვალენტობა არის 1. O ატომი წყლის მოლეკულაში დაკავშირებულია ორ უნივალენტურ H ატომთან, რაც ნიშნავს, რომ ის ორვალენტიანია. ვალენტობის მნიშვნელობები იწერება რომაული ციფრებით ელემენტების სიმბოლოების ზემოთ:

წყალბადისა და ჟანგბადის ვალენტობა მუდმივია. თუმცა, არსებობს გამონაკლისები ჟანგბადთან დაკავშირებით. მაგალითად, ჰიდროქსონიუმის იონში H3O+ ჟანგბადი სამვალენტიანია. არის სხვა ელემენტები მუდმივი ვალენტობა.

• Li, Na, K, F არის ერთვალენტიანი;
• Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Cd, Zn - აქვთ II-ის ტოლი ვალენტობა;
• Al, B არის სამვალენტიანი.

ახლა განვსაზღვროთ გოგირდის ვალენტობა ნაერთებში H2S, SO2 და SO3.

პირველ შემთხვევაში, ერთი გოგირდის ატომი მიბმულია ორ უნივალენტურ H ატომთან, რაც ნიშნავს, რომ მისი ვალენტობა არის ორი. მეორე მაგალითში გოგირდის ატომზე ორი ჟანგბადის ატომია, რომელიც ცნობილია როგორც ორვალენტიანი. ვიღებთ გოგირდის ვალენტობას IV-ის ტოლი. მესამე შემთხვევაში ერთი S ატომი უერთდება სამ O ატომს, რაც ნიშნავს, რომ გოგირდის ვალენტობა VI-ის ტოლია (ერთი ელემენტის ატომების ვალენტობა გამრავლებული მათ რიცხვზე).

როგორც ხედავთ, გოგირდი შეიძლება იყოს ორ-, ოთხ- და ექვსვალენტიანი:

ამბობენ, რომ ასეთ ელემენტებს აქვთ ცვლადი ვალენტობა.

ვალენტობის განსაზღვრის წესები

1. მოცემული ელემენტის ატომების მაქსიმალური ვალენტობა ემთხვევა იმ ჯგუფის რაოდენობას, რომელშიც ის მდებარეობს პერიოდულ სისტემაში. მაგალითად, Ca-სთვის არის 2, გოგირდისთვის არის 6, ქლორისთვის არის 7. ასევე არსებობს მრავალი გამონაკლისი ამ წესიდან:
   - მე-6 ჯგუფის ელემენტს O, აქვს II ვალენტობა (H3O + - III-ში);
   - ერთვალენტიანი F (7-ის ნაცვლად);
   - ორვალენტიანი რკინა, ჩვეულებრივ VIII ჯგუფის ელემენტი;
   -N-ს შეუძლია მხოლოდ 4 ატომის შეკავება თავისთან ახლოს და არა 5, როგორც ჯგუფის რიცხვი გულისხმობს;
   - ერთ და ორვალენტიანი სპილენძი, რომელიც მდებარეობს I ჯგუფში.
2. მინიმალური ვალენტური მნიშვნელობა იმ ელემენტებისთვის, რომლებშიც ის ცვალებადია, განისაზღვრება ფორმულით: ჯგუფის ნომერი PS - 8. ასე რომ, გოგირდის ყველაზე დაბალი ვალენტობა 8 - 6 = 2, ფტორი და სხვა ჰალოგენები - (8 - 7) = 1, აზოტი და ფოსფორი - (8 - 5)= 3 და ა.შ.
3. ნაერთში, ერთი ელემენტის ატომების ვალენტურობის ერთეულების ჯამი უნდა შეესაბამებოდეს მეორის მთლიან ვალენტობას.
4. მოლეკულაში წყალი H-O-H H-ის ვალენტობა უდრის I-ს, არის 2 ასეთი ატომი, რაც ნიშნავს, რომ წყალბადში არის 2 ვალენტურობის ერთეული (1 × 2 = 2). იგივე მნიშვნელობა აქვს ჟანგბადის ვალენტობას.
5. ნაერთში, რომელიც შედგება ორი ტიპის ატომებისგან, მეორე ადგილზე მდებარე ელემენტს აქვს ყველაზე დაბალი ვალენტობა.
6. მჟავის ნარჩენის ვალენტობა ემთხვევა H ატომების რაოდენობას მჟავას ფორმულაში, OH ჯგუფის ვალენტობა არის I.
7. სამი ელემენტის ატომების მიერ წარმოქმნილ ნაერთში, ატომს, რომელიც ფორმულის შუაშია, ცენტრალური ეწოდება. O ატომები პირდაპირ უკავშირდება მას, ხოლო დანარჩენი ატომები ქმნიან კავშირებს ჟანგბადთან.

ჩვენ ვიყენებთ ამ წესებს დავალების შესასრულებლად.

შინაარსი ვალენტობამომდინარეობს ლათინური სიტყვა"ვალენტია" და ცნობილი იყო ჯერ კიდევ მე-19 საუკუნის შუა ხანებში. ვალენტობის პირველი „ვრცელი“ ნახსენები იყო ჯ. დალტონის ნაშრომებში, რომელიც ამტკიცებდა, რომ ყველა ნივთიერება შედგება გარკვეული პროპორციებით ურთიერთდაკავშირებული ატომებისგან. შემდეგ ფრანკლენდმა შემოიტანა ვალენტობის ცნება, რომელიც აღმოაჩინა შემდგომი განვითარებაკეკულეს ნაშრომებში, რომელმაც ისაუბრა ვალენტობასა და ქიმიურ კავშირს შორის, ა.მ. ბუტლეროვი, რომელიც ორგანული ნაერთების სტრუქტურის თეორიაში ვალენტობას უკავშირებდა კონკრეტული ქიმიური ნაერთის რეაქტიულობას და დ.ი. მენდელეევი (ქიმიური ელემენტების პერიოდულ სისტემაში ელემენტის უმაღლესი ვალენტობა განისაზღვრება ჯგუფის ნომრით).

განმარტება

ვალენტობაარის კოვალენტური ბმების რაოდენობა, რომელიც ატომს შეუძლია შექმნას კოვალენტურ კავშირთან ერთად.

ელემენტის ვალენტობა განისაზღვრება ატომში დაუწყვილებელი ელექტრონების რაოდენობით, რადგან ისინი მონაწილეობენ ნაერთის მოლეკულებში ატომებს შორის ქიმიური კავშირის ფორმირებაში.

ატომის ძირითადი მდგომარეობა (მდგომარეობა მინიმალური ენერგიით) ხასიათდება ატომის ელექტრონული კონფიგურაციით, რომელიც შეესაბამება ელემენტის პოზიციას პერიოდულ სისტემაში. აღგზნებული მდგომარეობა არის ატომის ახალი ენერგეტიკული მდგომარეობა, ელექტრონების ახალი განაწილებით ვალენტურ დონეზე.

ატომში ელექტრონების ელექტრონული კონფიგურაციები შეიძლება გამოისახოს არა მხოლოდ ელექტრონული ფორმულების სახით, არამედ ელექტრონულ-გრაფიკული ფორმულების (ენერგია, კვანტური უჯრედები) დახმარებით. თითოეული უჯრედი მიუთითებს ორბიტალზე, ისარი მიუთითებს ელექტრონს, ისრის მიმართულება (ზემოთ ან ქვევით) მიუთითებს ელექტრონის ტრიალზე, თავისუფალი უჯრედი მიუთითებს თავისუფალ ორბიტალზე, რომელიც ელექტრონს შეუძლია დაიკავოს აგზნებისას. თუ უჯრედში არის 2 ელექტრონი, ასეთ ელექტრონებს უწოდებენ დაწყვილებულს, თუ ელექტრონი 1 დაუწყვილებელია. Მაგალითად:

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

ორბიტალები ივსება შემდეგნაირად: ჯერ ერთი ელექტრონი იგივე სპინებით, შემდეგ კი მეორე ელექტრონი საპირისპირო სპინებით. ვინაიდან 2p ქვედონეზე სამი ორბიტალია ერთი და იგივე ენერგიით, ორი ელექტრონიდან თითოეულმა დაიკავა ერთი ორბიტალი. ერთი ორბიტალი თავისუფალი დარჩა.

ელემენტის ვალენტობის განსაზღვრა ელექტრონ-გრაფიკული ფორმულებით

ელემენტის ვალენტობა შეიძლება განისაზღვროს ატომში ელექტრონების ელექტრონული კონფიგურაციის ელექტრონულ-გრაფიკული ფორმულებით. განვიხილოთ ორი ატომი, აზოტი და ფოსფორი.

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

იმიტომ რომ ელემენტის ვალენტობა განისაზღვრება დაუწყვილებელი ელექტრონების რაოდენობით, შესაბამისად, აზოტის ვალენტობა არის III. ვინაიდან აზოტის ატომს არ აქვს თავისუფალი ორბიტალები, ამ ელემენტისთვის აღგზნებული მდგომარეობა შეუძლებელია. თუმცა III არ არის აზოტის მაქსიმალური ვალენტობა, მაქსიმალური აზოტის ვალენტობა არის V და განისაზღვრება ჯგუფის ნომრით. ამიტომ, უნდა გვახსოვდეს, რომ ელექტრონულ-გრაფიკული ფორმულების დახმარებით ყოველთვის არ არის შესაძლებელი უმაღლესი ვალენტობის დადგენა, ისევე როგორც ამ ელემენტისთვის დამახასიათებელი ყველა ვალენტობა.

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

ძირითად მდგომარეობაში ფოსფორის ატომს აქვს 3 დაუწყვილებელი ელექტრონი, შესაბამისად, ფოსფორის ვალენტობა არის III. თუმცა ფოსფორის ატომში არის თავისუფალი d-ორბიტალები, შესაბამისად, 2s ქვედონეზე განლაგებულ ელექტრონებს შეუძლიათ გააფუჭონ და დაიკავონ d-ქვედონის ვაკანტური ორბიტალები, ე.ი. გადადით აღელვებულ მდგომარეობაში.

ახლა ფოსფორის ატომს აქვს 5 დაუწყვილებელი ელექტრონი, შესაბამისად, ფოსფორსაც აქვს ვალენტობა V-ის ტოლი.

ელემენტები, რომლებსაც აქვთ მრავალი ვალენტობის მნიშვნელობა

IVA - VIIA ჯგუფების ელემენტებს შეიძლება ჰქონდეთ რამდენიმე ვალენტურობის მნიშვნელობა და, როგორც წესი, ვალენტობა იცვლება 2 ერთეულის ნაბიჯებით. ეს ფენომენი განპირობებულია იმით, რომ ელექტრონები მონაწილეობენ ქიმიური ბმის ფორმირებაში წყვილებში.

ძირითადი ქვეჯგუფების ელემენტებისგან განსხვავებით, B- ქვეჯგუფების ელემენტები უმეტეს ნაერთებში არ აჩვენებენ უფრო მაღალ ვალენტობას, რომელიც ტოლია ჯგუფის რიცხვს, მაგალითად, სპილენძი და ოქრო. ზოგადად, გარდამავალი ელემენტები ავლენენ მრავალფეროვნებას ქიმიური თვისებები, რაც აიხსნება ვალენტობათა დიდი სიმრავლით.

განვიხილოთ ელემენტების ელექტრონული გრაფიკული ფორმულები და დაადგინეთ, რასთან დაკავშირებითაც ელემენტებს აქვთ სხვადასხვა ვალენტობა (ნახ. 1).

Დავალებები:განსაზღვრავს As და Cl ატომების ვალენტურ შესაძლებლობებს გრუნტულ და აღგზნებულ მდგომარეობებში.