Wszystkie wartościowości stałe. Wartościowość stała i zmienna

Jak określić wartościowość pierwiastków chemicznych? Z tym pytaniem boryka się każdy, kto dopiero zaczyna poznawać chemię. Najpierw dowiedzmy się, co to jest. Wartościowość można traktować jako właściwość atomów jednego pierwiastka polegającą na utrzymywaniu określonej liczby atomów innego pierwiastka.

Pierwiastki o stałej i zmiennej wartościowości

Na przykład od formuła H-O-H Można zauważyć, że każdy atom H jest połączony tylko z jednym atomem (w ta sprawa z tlenem). Wynika z tego, że jego wartościowość wynosi 1. Atom O w cząsteczce wody jest związany z dwoma jednowartościowymi atomami H, co oznacza, że ​​jest dwuwartościowy. Wartości walencyjne są zapisane cyframi rzymskimi nad symbolami pierwiastków:

Wartościowości wodoru i tlenu są stałe. Istnieją jednak wyjątki dla tlenu. Na przykład w jonie hydroksoniowym H3O+ tlen jest trójwartościowy. Istnieją inne pierwiastki o stałej wartościowości.

• Li, Na, K, F są jednowartościowe;
• Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Cd, Zn - mają wartościowość równą II;
• Al, B są trójwartościowe.

Teraz określmy wartościowość siarki w związkach H2S, SO2 i SO3.

W pierwszym przypadku jeden atom siarki jest związany z dwoma jednowartościowymi atomami H, co oznacza, że ​​jego wartościowość wynosi dwa. W drugim przykładzie na atom siarki, o której wiadomo, że jest dwuwartościowy, przypadają dwa atomy tlenu. Otrzymujemy wartościowość siarki równą IV. W trzecim przypadku jeden atom S przyłącza trzy atomy O, co oznacza, że ​​wartościowość siarki jest równa VI (wartościowość atomów jednego pierwiastka pomnożona przez ich liczbę).

Jak widać, siarka może być dwu-, cztero- i sześciowartościowa:

Mówi się, że takie pierwiastki mają zmienną wartościowość.

Zasady wyznaczania wartościowości

1. Maksymalna wartościowość atomów danego pierwiastka pokrywa się z numerem grupy, w której się on znajduje w układzie okresowym. Na przykład dla Ca jest to 2, dla siarki jest to 6, dla chloru jest to 7. Istnieje również wiele wyjątków od tej reguły:
   - pierwiastek z grupy 6, O, ma wartościowość II (w H3O + - III);
   - jednowartościowy F (zamiast 7);
   - żelazo dwu- i trójwartościowe, zazwyczaj pierwiastek z grupy VIII;
   -N może pomieścić tylko 4 atomy blisko siebie, a nie 5, jak sugeruje numer grupy;
   - miedź jedno- i dwuwartościowa, znajdująca się w grupie I.
2. Minimalną wartościowość pierwiastków, w których jest zmienna, określa wzór: numer grupy w PS - 8. Tak więc najniższa wartościowość siarki 8 - 6 = 2, fluoru i innych halogenów - (8 - 7) = 1, azot i fosfor - (8 - 5)= 3 i tak dalej.
3. W związku suma jednostek wartościowości atomów jednego pierwiastka musi odpowiadać całkowitej wartościowości drugiego pierwiastka.
4. W cząsteczce woda H-O-H wartościowość H jest równa I, są 2 takie atomy, co oznacza, że ​​w wodorze są 2 jednostki wartościowości (1 × 2 = 2). Ta sama wartość ma wartościowość tlenu.
5. W związku składającym się z atomów dwóch typów pierwiastek znajdujący się na drugim miejscu ma najniższą wartościowość.
6. Wartościowość reszty kwasowej pokrywa się z liczbą atomów H we wzorze kwasowym, wartościowość grupy OH wynosi I.
7. W związku utworzonym z atomów trzech pierwiastków atom znajdujący się w środku wzoru nazywany jest atomem centralnym. Atomy O są z nim bezpośrednio połączone, a pozostałe atomy tworzą wiązania z tlenem.

Używamy tych reguł do wykonywania zadań.

Poziom wiedzy o budowie atomów i cząsteczek w XIX wieku nie pozwalał na wyjaśnienie przyczyny, dla której atomy tworzą pewną liczbę wiązań z innymi cząstkami. Ale idee naukowców wyprzedzały swój czas, a wartościowość jest nadal badana jako jedna z podstawowych zasad chemii.

Z historii pojęcia „wartościowości pierwiastków chemicznych”

Wybitny XIX-wieczny chemik angielski, Edward Frankland, wprowadził termin „wiązanie” do użytku naukowego na określenie procesu wzajemnego oddziaływania atomów. Naukowiec zauważył, że niektóre pierwiastki chemiczne tworzą związki z taką samą liczbą innych atomów. Na przykład azot przyłącza trzy atomy wodoru do cząsteczki amoniaku.

W maju 1852 roku Frankland postawił hipotezę, że istnieje określona liczba wiązań chemicznych, które atom może tworzyć z innymi drobnymi cząstkami materii. Frankland użył wyrażenia „siła łącząca”, aby opisać to, co później nazwano wartościowością. Brytyjski chemik ustalił, ile wiązań chemicznych tworzy atomy poszczególnych pierwiastków znane w połowie XIX wieku. Praca Franklanda była ważnym wkładem we współczesną chemię strukturalną.

Rozwój poglądów

Niemiecki chemik F.A. Kekule udowodnił w 1857 r., że węgiel jest czterozasadowy. W jego najprostszym związku – metanie – występują wiązania z 4 atomami wodoru. Naukowiec użył terminu „zasadowość” na określenie właściwości pierwiastków do przyłączania ściśle określonej liczby innych cząstek. W Rosji dane zostały usystematyzowane przez A. M. Butlerova (1861). Dalszy rozwój teoria wiązania chemicznego otrzymana dzięki doktrynie okresowej zmiany właściwości pierwiastków. Jego autorem jest inny wybitny D. I. Mendelejew. Udowodnił, że wartościowość pierwiastków chemicznych w związkach i inne właściwości wynikają z pozycji, jaką zajmują w układzie okresowym.

Graficzne przedstawienie wartościowości i wiązań chemicznych

Możliwość wizualnej reprezentacji cząsteczek jest jedną z niewątpliwych zalet teorii wartościowości. Pierwsze modele pojawiły się w latach 60. XIX wieku, a od 1864 r. używane są kółka ze znakiem chemicznym w środku. Pomiędzy symbolami atomów wskazana jest kreska, a liczba tych linii jest równa wartościowości. W tych samych latach powstały pierwsze modele z kulą i kijem (patrz zdjęcie po lewej). W 1866 roku Kekule zaproponował stereochemiczny rysunek atomu węgla w postaci czworościanu, który umieścił w swoim podręczniku Chemii organicznej.

Wartościowość pierwiastków chemicznych i tworzenie wiązań badał G. Lewis, który opublikował swoje prace w 1923 r. Po nazwie ujemnie naładowanych najmniejszych cząstek tworzących powłoki atomów. W swojej książce Lewis użył kropek wokół czterech boków do przedstawienia elektronów walencyjnych.

Wartościowość dla wodoru i tlenu

Przed stworzeniem wartościowość pierwiastków chemicznych w związkach była zwykle porównywana z tymi atomami, dla których jest znana. Jako wzorce wybrano wodór i tlen. Inny pierwiastek chemiczny przyciągał lub zastępował pewną liczbę atomów H i O.

W ten sposób określono właściwości w związkach z jednowartościowym wodorem (wartościowość drugiego pierwiastka oznaczona jest cyfrą rzymską):

• HCl - chlor (I):
• H2O - tlen (II);
• NH3 - azot (III);
• CH4 - węgiel (IV).

W tlenkach K 2 O, CO, N 2 O 3, SiO 2, SO 3 określono wartościowość tlenu metali i niemetali przez podwojenie liczby dodanych atomów O. Otrzymano następujące wartości: K (I ), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).

Jak określić wartościowość pierwiastków chemicznych

Istnieją prawidłowości w tworzeniu wiązania chemicznego z udziałem wspólnych par elektronów:

• Typowa wartościowość wodoru to I.
• Zwykła wartościowość tlenu to II.
• W przypadku pierwiastków niemetalicznych najniższą wartościowość można określić za pomocą wzoru 8 - numeru grupy, w której się znajdują w układzie okresowym. Najwyższy, jeśli to możliwe, określa numer grupy.
• Dla elementów podgrup bocznych maksymalna możliwa wartościowość jest taka sama jak ich numer grupy w układzie okresowym.

Oznaczanie wartościowości pierwiastków chemicznych zgodnie ze wzorem związku przeprowadza się za pomocą następującego algorytmu:

1. Napisz nad znakiem chemicznym znana wartość dla jednego z elementów. Na przykład w Mn 2 O 7 wartościowość tlenu wynosi II.
2. Oblicz całkowitą wartość, dla której konieczne jest pomnożenie wartościowości przez liczbę atomów tego samego pierwiastka chemicznego w cząsteczce: 2 * 7 \u003d 14.
3. Określ wartościowość drugiego pierwiastka, dla którego jest ona nieznana. Podziel wartość otrzymaną w kroku 2 przez liczbę atomów Mn w cząsteczce.
4. 14: 2 = 7. w najwyższym tlenku - VII.

Wartościowość stała i zmienna

Wartości walencyjne wodoru i tlenu są różne. Na przykład siarka w związku H2S jest dwuwartościowa, a we wzorze SO3 jest sześciowartościowa. Węgiel tworzy tlenek CO i dwutlenek CO 2 z tlenem. W pierwszym związku wartościowość C wynosi II, aw drugim IV. Ta sama wartość w metanie CH 4 .

Większość pierwiastków wykazuje nie stałą, ale zmienną wartościowość, na przykład fosfor, azot, siarka. Poszukiwania głównych przyczyn tego zjawiska doprowadziły do ​​powstania teorii wiązań chemicznych, koncepcji powłoki walencyjnej elektronów i orbitali molekularnych. Wyjaśniono istnienie różnych wartości tej samej właściwości z punktu widzenia budowy atomów i cząsteczek.

Współczesne poglądy na temat wartościowości

Wszystkie atomy składają się z dodatniego jądra otoczonego ujemnie naładowanymi elektronami. Zewnętrzna skorupa, którą tworzą, jest niedokończona. Ukończona struktura jest najbardziej stabilna i zawiera 8 elektronów (oktet). Pojawienie się wiązania chemicznego dzięki wspólnym parom elektronów prowadzi do korzystnego energetycznie stanu atomów.

Zasadą tworzenia związków jest uzupełnienie powłoki przez przyjęcie elektronów lub przekazanie elektronów niesparowanych, w zależności od tego, który proces jest łatwiejszy. Jeśli atom przewiduje tworzenie cząstek ujemnych wiązań chemicznych, które nie mają pary, to tworzy tyle wiązań, ile ma niesparowanych elektronów. Według współczesnych koncepcji wartościowość atomów pierwiastków chemicznych to zdolność do tworzenia określonej liczby wiązań kowalencyjnych. Na przykład w cząsteczce siarkowodoru H2S siarka uzyskuje wartościowość II (-), ponieważ każdy atom bierze udział w tworzeniu dwóch par elektronów. Znak „-” oznacza przyciąganie pary elektronów do pierwiastka bardziej elektroujemnego. Dla wartości mniej elektroujemnej do wartościowości dodaje się „+”.

Dzięki mechanizmowi donor-akceptor w procesie biorą udział pary elektronów jednego pierwiastka i wolne orbitale walencyjne drugiego pierwiastka.

Zależność wartościowości od budowy atomu

Rozważmy, na przykładzie węgla i tlenu, jak wartościowość pierwiastków chemicznych zależy od struktury substancji. Układ okresowy daje wyobrażenie o głównych cechach atomu węgla:

• znak chemiczny - C;
• numer elementu - 6;
• ładunek rdzenia - +6;
• protony w jądrze - 6;
• elektrony - 6, w tym 4 zewnętrzne, z których 2 tworzą parę, 2 są niesparowane.

Jeśli atom węgla w tlenku CO tworzy dwa wiązania, to tylko 6 cząstek ujemnych ma zastosowanie. Aby uzyskać oktet, konieczne jest, aby pary utworzyły 4 zewnętrzne cząstki ujemne. Węgiel ma wartościowość IV (+) w dwutlenku i IV (-) w metanie.

Numer seryjny tlenu to 8, powłoka walencyjna składa się z sześciu elektronów, z których 2 nie tworzą pary i biorą udział w wiązaniu chemicznym i interakcji z innymi atomami. Typowa wartościowość tlenu to II (-).

Wartościowość i stopień utlenienia

W wielu przypadkach wygodniej jest posługiwać się pojęciem „stanu utlenienia”. Jest to nazwa nadana ładunkowi, jaki uzyskałby atom, gdyby wszystkie wiążące elektrony zostały przeniesione do pierwiastka o wyższej wartości elektroujemności (EO). Stopień utlenienia w prostej substancji wynosi zero. Znak „-” jest dodawany do stopnia utlenienia elementu bardziej EO, znak „+” jest dodawany do pierwiastka mniej elektroujemnego. Na przykład dla metali głównych podgrup stopnie utlenienia i ładunki jonowe są typowe, równe numerowi grupy ze znakiem „+”. W większości przypadków wartościowość i stopień utlenienia atomów w tym samym związku są liczbowo takie same. Dopiero przy interakcji z bardziej elektroujemnymi atomami stopień utlenienia jest dodatni, przy pierwiastkach, w których EO jest niższy, jest ujemny. Pojęcie „wartościowości” jest często stosowane tylko do substancji o strukturze molekularnej.

Na lekcjach chemii zapoznałeś się już z pojęciem wartościowości pierwiastków chemicznych. Zebraliśmy wszystko w jednym miejscu przydatna informacja o tym pytaniu. Użyj go, przygotowując się do egzaminu GIA i Unified State Examination.

Wartościowość i analiza chemiczna

Wartościowość- zdolność atomów pierwiastków chemicznych do wchodzenia w związki chemiczne z atomami innych pierwiastków. Innymi słowy, jest to zdolność atomu do tworzenia określonej liczby wiązań chemicznych z innymi atomami.

Z łaciny słowo „walencja” jest tłumaczone jako „siła, zdolność”. Bardzo prawdziwe imię, prawda?

Pojęcie „wartościowości” jest jednym z głównych w chemii. Został wprowadzony jeszcze zanim naukowcy poznali budowę atomu (już w 1853 roku). Dlatego, gdy badano strukturę atomu, ulegał on pewnym zmianom.

Tak więc, z punktu widzenia teorii elektroniki, wartościowość jest bezpośrednio związana z liczbą zewnętrznych elektronów atomu pierwiastka. Oznacza to, że przez „wartościowość” rozumie się liczbę par elektronów, za pomocą których atom jest związany z innymi atomami.

Wiedząc o tym, naukowcy byli w stanie opisać naturę wiązania chemicznego. Polega ona na tym, że para atomów substancji ma wspólną parę elektronów walencyjnych.

Możesz zapytać, jak dziewiętnastowieczni chemicy mogli opisywać wartościowość, skoro wierzyli, że nie ma cząstek mniejszych od atomu? Nie można powiedzieć, że było to takie proste - oparli się na analizie chemicznej.

sposób Analiza chemiczna naukowcy z przeszłości określili skład związku chemicznego: ile atomów różnych pierwiastków zawiera cząsteczka danej substancji. W tym celu konieczne było określenie, jaka jest dokładna masa każdego pierwiastka w próbce czystej (bez zanieczyszczeń) substancji.

Trzeba przyznać, że ta metoda nie jest pozbawiona wad. Ponieważ wartościowość pierwiastka można określić w ten sposób tylko w jego prostej kombinacji z zawsze jednowartościowym wodorem (wodorkiem) lub zawsze dwuwartościowym tlenem (tlenkiem). Na przykład wartościowość azotu w NH 3 - III, ponieważ jeden atom wodoru jest związany z trzema atomami azotu. A wartościowość węgla w metanie (CH 4), zgodnie z tą samą zasadą, wynosi IV.

Ta metoda oznaczania wartościowości jest odpowiednia tylko dla prostych substancji. Ale w kwasach w ten sposób możemy określić wartościowość tylko związków, takich jak reszty kwasowe, ale nie wszystkich pierwiastków (z wyjątkiem znanej wartościowości wodoru) osobno.

Jak już zauważyłeś, wartościowość jest oznaczona cyframi rzymskimi.

Wartościowość i kwasy

Ponieważ wartościowość wodoru pozostaje niezmieniona i jest ci dobrze znana, możesz łatwo określić wartościowość reszty kwasowej. Na przykład w H 2 SO 3 wartościowość SO 3 wynosi I, w HClO 3 wartościowość ClO 3 wynosi I.

W podobny sposób, znając wartościowość reszty kwasowej, łatwo zapisać prawidłowy wzór kwasu: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Wartościowość i formuły

Pojęcie wartościowości ma sens tylko w przypadku substancji o charakterze molekularnym i nie jest zbyt odpowiednie do opisywania wiązań chemicznych w związkach klastrowych, jonowych, krystalicznych itp.

Indeksy we wzorach cząsteczkowych substancji odzwierciedlają liczbę atomów pierwiastków, które składają się na ich skład. Znajomość wartościowości pierwiastków pomaga w prawidłowym ułożeniu indeksów. W ten sam sposób, patrząc na wzór cząsteczkowy i indeksy, możesz nazwać wartościowości pierwiastków składowych.

Takie zadania wykonujesz na lekcjach chemii w szkole. Na przykład, mając wzór chemiczny substancji, w której znana jest wartościowość jednego z pierwiastków, można łatwo określić wartościowość innego pierwiastka.

Aby to zrobić, wystarczy pamiętać, że w substancji o charakterze molekularnym liczba wartościowości obu pierwiastków jest równa. Dlatego użyj najmniejszej wspólnej wielokrotności (odpowiadającej liczbie wolnych wartościowości wymaganych do połączenia), aby określić wartościowość pierwiastka, którego nie znasz.

Aby to wyjaśnić, weźmy wzór tlenku żelaza Fe 2 O 3. Tutaj dwa atomy żelaza o wartościowości III i 3 atomy tlenu o wartościowości II uczestniczą w tworzeniu wiązania chemicznego. Ich najmniejszą wspólną wielokrotnością jest 6.

• Przykład: masz wzory Mn 2 O 7 . Znasz wartościowość tlenu, łatwo obliczyć, że najmniejsza wspólna wielokrotność to 14, stąd wartościowość Mn to VII.

Podobnie można zrobić odwrotnie: zapisać prawidłowy wzór chemiczny substancji, znając wartościowości jej pierwiastków składowych.

• Przykład: aby poprawnie zapisać wzór tlenku fosforu, bierzemy pod uwagę wartościowość tlenu (II) i fosforu (V). Stąd najmniejszą wspólną wielokrotnością dla P i O jest 10. Zatem wzór ma następującą postać: P 2 O 5.

Znając dobrze właściwości pierwiastków, które wykazują w różnych związkach, można określić ich wartościowość nawet po wyglądzie takich związków.

Na przykład: tlenki miedzi mają kolor czerwony (Cu 2 O) i czarny (CuO). Wodorotlenki miedzi mają kolor żółty (CuOH) i niebieski (Cu(OH) 2).

Aby wiązania kowalencyjne w substancjach były dla ciebie bardziej jasne i zrozumiałe, napisz je wzory strukturalne. Kreski między pierwiastkami przedstawiają wiązania (wartościowości), które powstają między ich atomami:

Charakterystyka wartościowości

Dziś wyznaczanie wartościowości pierwiastków opiera się na wiedzy o budowie zewnętrznych powłok elektronowych ich atomów.

Wartościowość może być:

• stała (metale głównych podgrup);
• zmienna (niemetale i metale grup bocznych):
• najwyższa wartościowość;
• niższa wartościowość.

Stała w różnych związkach chemicznych pozostaje:

• wartościowość wodoru, sodu, potasu, fluoru (I);
• wartościowość tlenu, magnezu, wapnia, cynku (II);
• wartościowość glinu (III).

Ale wartościowość żelaza i miedzi, bromu i chloru, a także wielu innych pierwiastków zmienia się, gdy tworzą one różne związki chemiczne.

Teoria walencyjna i elektroniczna

W ramach teorii elektronowej wartościowość atomu określa się na podstawie liczby niesparowanych elektronów, które uczestniczą w tworzeniu par elektronowych z elektronami innych atomów.

Tylko elektrony znajdujące się na zewnętrznej powłoce atomu biorą udział w tworzeniu wiązań chemicznych. Dlatego maksymalna wartościowość pierwiastka chemicznego to liczba elektronów w zewnętrznej powłoce elektronowej jego atomu.

Pojęcie wartościowości jest ściśle związane z prawem okresowym, odkrytym przez D. I. Mendelejewa. Jeśli przyjrzysz się uważnie układowi okresowemu, łatwo zauważysz: pozycja pierwiastka w układzie okresowym i jego wartościowość są ze sobą nierozerwalnie związane. Najwyższa wartościowość pierwiastków należących do tej samej grupy odpowiada numerowi porządkowemu grupy w układzie okresowym.

Najniższą wartościowość poznasz odejmując numer grupy interesującego Cię pierwiastka od liczby grup w układzie okresowym (jest ich osiem).

Na przykład wartościowość wielu metali pokrywa się z numerami grup w tabeli pierwiastków okresowych, do których należą.

Tabela wartościowości pierwiastków chemicznych

Numer seryjny chemia pierwiastek (liczba atomowa)	Nazwa	symbol chemiczny	Wartościowość
1	Wodór Hel / Hel Lit / Lit beryl / beryl Węgiel / Węgiel Azot / Azot Tlen / Tlen Fluor / Fluor neonowy / neonowy Sód Magnez / Magnez Aluminium Krzem / Krzem Fosfor / Fosfor Siarka Chlor / Chlor Argon / Argon Potas / Potas Wapń / Wapń Skand / Skand Tytan / Tytan Wanad / Wanad Chrom / Chrom Mangan / Mangan Żelazo / Żelazo Kobalt / Kobalt nikiel / nikiel Miedź Cynk / Cynk Gal / Gal German / German Arsen / Arsen Selen / Selen Brom / Brom Krypton / Krypton Rubid / Rubid Stront / Stront Itr / Itr Cyrkon / Cyrkon Niob / Niob Molibden / Molibden Technet / Technet Ruten / Ruten Rod Pallad / Pallad Srebro / Srebro Kadm / Kadm Ind / Ind Cyna / Cyna Antymon / Antymon Tellur / Tellur Jod / Jod ksenon / ksenon Cez / Cez Bar / Bar Lantan / Lantan Cer / Cer Prazeodym / Prazeodym Neodym / Neodym Promet / Promet Samaria / Samarium Europ / Europ Gadolin / Gadolin Terb / Terb Dysproz / Dysproz Holm / Holm Erb / Erb Tul / Tul Iterb / Iterb Lutet / Lutet Hafn / Hafn Tantal / Tantal Wolfram / Wolfram Ren / Ren Osm / Osm Iryd / Iryd Platyna / Platyna Złoto / złoto Rtęć / Rtęć Talia / Tal Ołów / Ołów Bizmut / Bizmut polon / polon Astat / Astat Radon / Radon Franz / Franz Rad / Rad Aktyn / Aktyn Tor / Tor Proaktyn / Protaktyn Uran / Uran	H	I (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) Brak danych Brak danych (II), III, IV, (V), VI

W nawiasach podano te wartościowości, które pierwiastki je posiadające rzadko wykazują.

Wartościowość i stopień utlenienia

Mówiąc więc o stopniu utlenienia, mają na myśli to, że atom w substancji o charakterze jonowym (co jest ważne) ma pewien ładunek warunkowy. A jeśli wartościowość jest neutralna charakterystyka, to stopień utlenienia może być ujemny, dodatni lub zerowy.

Co ciekawe, dla atomu tego samego pierwiastka, w zależności od pierwiastków, z którymi się tworzy związek chemiczny, wartościowość i stopień utlenienia mogą się pokrywać (H 2 O, CH 4 itd.) i różnić się (H 2 O 2, HNO 3).

Wniosek

Pogłębiając swoją wiedzę na temat budowy atomów, dowiesz się głębiej i bardziej szczegółowo o wartościowości. Ta charakterystyka pierwiastków chemicznych nie jest wyczerpująca. Ale ma wielką wartość użytkową. Co sam widziałeś więcej niż raz, rozwiązując problemy i przeprowadzając eksperymenty chemiczne w klasie.

Ten artykuł ma na celu pomóc Ci uporządkować wiedzę na temat wartościowości. A także przypomnieć, jak można to określić i gdzie stosuje się wartościowość.

Mamy nadzieję, że materiał ten przyda się Państwu w odrabianiu prac domowych oraz samodzielnym przygotowaniu się do sprawdzianów i egzaminów.

strona, z pełnym lub częściowym kopiowaniem materiału, wymagany jest link do źródła.

Istnieją pierwiastki, których wartościowość jest zawsze stała, a jest ich bardzo mało. Ale wszystkie inne pierwiastki wykazują zmienną wartościowość.

Więcej lekcji na stronie

Jeden atom innego pierwiastka jednowartościowego łączy się z jednym atomem pierwiastka jednowartościowego(HCl) . Dwa atomy jednowartościowe łączą się z atomem pierwiastka dwuwartościowego(H2O) lub jeden atom dwuwartościowy(CaO) . Oznacza to, że wartościowość pierwiastka można przedstawić jako liczbę, która pokazuje, z iloma atomami pierwiastka jednowartościowego może się łączyć atom danego pierwiastka. Trzon pierwiastka to liczba wiązań, które tworzy atom:

Na - jednowartościowy (jedno wiązanie)

H - jednowartościowy (jedno wiązanie)

O - dwuwartościowy (dwa wiązania na atom)

S - sześciowartościowy (tworzy sześć wiązań z sąsiednimi atomami)

Zasady wyznaczania wartościowości
elementy w połączeniach

1. Wał wodór brać za I(jednostka). Następnie, zgodnie ze wzorem wody H2O, dwa atomy wodoru są przyłączone do jednego atomu tlenu.

2. Tlen w swoich związkach zawsze wykazuje wartościowość II. Dlatego węgiel w związku CO 2 ( dwutlenek węgla) ma wartościowość IV.

3. Najwyższy wał jest równe numer grupy .

4. niższa wartościowość jest równa różnicy między liczbą 8 (liczba grup w tabeli) a numerem grupy, w której znajduje się ten element, tj. 8 — N grupy .

5. W przypadku metali w podgrupach „A” trzon jest równy numerowi grupy.

6. W niemetalach manifestują się głównie dwie wartościowości: wyższa i niższa.

Mówiąc obrazowo, trzon to liczba „rąk”, którymi atom przylega do innych atomów. Oczywiście atomy nie mają „rąk”; ich rolę pełnią tzw. elektrony walencyjne.

Inaczej można powiedzieć: to zdolność atomu danego pierwiastka do przyłączenia określonej liczby innych atomów.

Należy jasno zrozumieć następujące zasady:

Istnieją pierwiastki o stałej wartościowości (jest ich stosunkowo mało) oraz pierwiastki o zmiennej wartościowości (których jest większość).

Pierwiastki o stałej wartościowości muszą być zapamiętane.

Aby nauczyć się komponować wzory chemiczne konieczne jest poznanie praw, zgodnie z którymi atomy pierwiastków chemicznych są ze sobą połączone w określonych proporcjach. W tym celu porównujemy skład jakościowy i ilościowy związków, których wzory to HCl, H 2 O, NH 3, CH 4 (ryc. 12.1)

Pod względem składu jakościowego substancje te są podobne: każda z cząsteczek zawiera atomy wodoru. Jednak ich skład ilościowy nie jest taki sam. Atomy chloru, tlenu, azotu, węgla są połączone odpowiednio z jednym, dwoma, trzema i czterema atomami wodoru.

Ten wzór został zauważony na początku XI wieku. J. Daltona. Z biegiem czasu I. Ya Berzelius odkrył, że największa liczba atomów połączonych z atomem pierwiastka chemicznego nie przekracza określonej wartości. W 1858 r. E. Frankland nazwał zdolność atomów do wiązania lub zastępowania określonej liczby innych atomów „siłą łączenia”. "wartościowość"(od łac. Walencja-„siła”) została zaproponowana w 1868 roku przez niemieckiego chemika K. G. Wichelhausa.

Wartościowość jest wspólną cechą atomów. Charakteryzuje zdolność atomów chemicznie (za pomocą sił walencyjnych) do wzajemnego oddziaływania.

Wartościowość wielu pierwiastków chemicznych określono na podstawie danych eksperymentalnych dotyczących składu ilościowego i jakościowego substancji. na jednostkę wartościowości wartościowość atomu wodoru byłaby akceptowana. Jeśli atom pierwiastka chemicznego jest połączony z dwoma jednowartościowymi atomami, to jego wartościowość wynosi dwa. Jeśli jest połączony z trzema jednowartościowymi atomami, to jest trójwartościowy itd.

Najwyższa wartość wartościowości pierwiastków chemicznych to VIII .

Wartościowość jest oznaczona cyframi rzymskimi. Oznaczmy wartościowość we wzorach rozważanych związków:

Naukowcy odkryli również, że wykazuje wiele pierwiastków w różnych związkach różne znaczenia wartościowość. Oznacza to, że istnieją pierwiastki chemiczne o stałej i zmiennej wartościowości.

Czy można określić wartościowość na podstawie pozycji pierwiastka chemicznego w układzie okresowym? Maksymalna wartość wartościowości pierwiastka pokrywa się z numerem grupy układu okresowego, w którym się znajduje. Niemniej jednak są wyjątki - azot, tlen, fluor, miedź i niektóre inne pierwiastki. Pamiętać: numer grupy jest oznaczony cyfrą rzymską nad odpowiednią pionową kolumną układu okresowego.

Tabela. Pierwiastki chemiczne o stałej wartościowości

Element	Wartościowość	Element	Wartościowość
Wodór (H)		wapń (Ca)
Sód (Na)		Bar (Ba)
		tlen (O)
beryl (być)		Aluminium (Al)
Magnez (Mg)

Tabela. Pierwiastki chemiczne o zmiennej wartościowości

Element	Wartościowość	Element	Wartościowość
		żelazo (Fe)
		Mangan (Mg)
			II, III, VI materiał z serwisu
Srebro (AG)		Fosfor (P)
Złoto (au)		Arsen (As)
		Węgiel (C)
Ołów (Pb)		Krzem (Si)

Na tej stronie materiały na tematy: