Bepaling van de valentie van een stof. Valentie

13.10.2019

Atomen chemische elementen kan een ander aantal bindingen vormen. Dit vermogen heeft een speciale naam: valentie. Laten we uitzoeken hoe we de valentie kunnen bepalen met behulp van het periodiek systeem, en ontdekken wat het is het verschil met de graad oxidatie, we zullen de patronen zien die kenmerkend zijn voor koolstof, fosfor, zink, we zullen de valentie van chemische elementen leren vinden.

Basisprincipes

Valentie is het vermogen van atomen van verschillende chemische elementen om bindingen met elkaar te vormen. Met andere woorden, we kunnen zeggen dat dit het vermogen van een atoom is om een bepaald aantal andere atomen aan zichzelf te hechten.

Belangrijk! Dit is niet altijd een constant getal voor hetzelfde element. IN verschillende verbindingen een element kan verschillende betekenissen hebben.

Bepaling volgens tabel D.I. Mendelejev

Om dit vermogen van een atoom te bepalen, is het noodzakelijk om te weten wat groepen en subgroepen van het periodiek systeem.

Dit zijn verticale kolommen die alle elementen volgens een bepaald criterium verdelen. Afhankelijk van het kenmerk worden onderverdelingen van elementen onderscheiden.

Deze kolommen verdelen de elementen in zware en lichte elementen, evenals subgroepen: halogenen, inerte gassen en dergelijke.

Om het vermogen van een element om bindingen te vormen te bepalen, moet je je dus laten leiden door twee regels:

De hoogste valentie van een element is gelijk aan zijn groepsnummer.
De laagste valentie wordt gevonden als het verschil tussen het getal 8 en het getal van de groep waarin het element zich bevindt.

Bijvoorbeeld fosfor vertoont een hogere valentie V – P 2 O 5 en lager (8-5) = 3 – PF 3.

Het is ook de moeite waard om verschillende hoofdkenmerken en kenmerken te vermelden bij het bepalen van deze indicator:

De valentie van waterstof is altijd I – H 2 O, HNO 3, H 3 PO 4.
Valentie is altijd gelijk aan II - CO 2, SO 3.
Voor metalen die zich in de hoofdsubgroep bevinden, is deze indicator altijd hetzelfde gelijk aan nummer groepen – Al 2 O 3, NaOH, KH.
Voor niet-metalen verschijnen meestal slechts twee valenties: hoger en lager.

Er zijn ook elementen die dat kunnen hebben 3 of 4 verschillende waarden deze indicator. Deze omvatten chloor, boor, jodium, chroom, zwavel en andere. Chloor heeft bijvoorbeeld een valentie van respectievelijk I, III, V, VII - HCl, ClF 3, ClF 5, HClO 4.

Bepaling via formule

Om te bepalen met behulp van de formule, kunt u verschillende regels gebruiken:

Als de valentie (V) van een van de elementen in een dubbele verbinding bekend is: laten we zeggen dat er een verbinding is van koolstof en zuurstof CO 2, en we weten dat de valentie van zuurstof altijd gelijk is aan II, dan kunnen we de valentie (V) gebruiken volgende regel: het product van het aantal atomen door zijn V van één element moet gelijk zijn aan het product van het aantal atomen van een ander element door zijn V. Valentie kan dus als volgt worden gevonden: 2 × 2 (in een molecuul daar zijn 2 zuurstofatomen met V = 2), dat wil zeggen koolstofvalentie is 4. Laten we nog een paar voorbeelden bekijken: P 2 O 5 - hier is de valentie van fosfor = (5*2)/2 = 5. HCl - de valentie van chloor zal gelijk zijn aan I, aangezien er 1 waterstofatoom in dit molecuul zit, en V = 1.
Als de valentie van verschillende elementen waaruit een groep bestaat bekend is: in een molecuul natriumhydroxide NaOH is de valentie van zuurstof II, en de valentie van waterstof is I, dus heeft de -OH-groep één vrije valentie, aangezien zuurstof slechts één waterstofatoom vast en nog één binding is vrij. Natrium zal zich daarbij aansluiten. We kunnen concluderen dat natrium een eenwaardig element is.

Verschil tussen oxidatietoestand en valentie

Het is erg belangrijk om het fundamentele verschil tussen deze concepten te begrijpen. De oxidatietoestand is conventionele elektrische lading, die de kern van een atoom bezit, terwijl valentie het aantal bindingen is dat de kern van een element kan tot stand brengen.

Laten we eens nader bekijken wat de oxidatietoestand is. Volgens moderne theorie over de structuur van een atoom: de kern van een element bestaat uit positief geladen protonen en neutronen zonder lading, en daaromheen bevinden zich elektronen met een negatieve lading, die de lading van de kern in evenwicht brengen en het element elektrisch neutraal maken.

Als een atoom een binding aangaat met een ander element, dan is dat zo doneert of accepteert elektronen, dat wil zeggen, het verlaat de evenwichtstoestand en begint een elektrische lading te krijgen. Bovendien, als een atoom een elektron afstaat, wordt het positief geladen, en als het het accepteert, wordt het negatief geladen.

Aandacht! In de verbinding van chloor en waterstof-HCl geeft waterstof één elektron af en krijgt een lading van +1, en chloor neemt een elektron en wordt negatief -1. In complexe verbindingen, HNO 3 en H 2 SO 4, zullen de oxidatietoestanden H +1 N +5 O 3 -2 en H 2 +1 S +6 O 4 -2 zijn.

Als we deze twee definities vergelijken, kunnen we concluderen dat valentie en oxidatietoestand vaak hetzelfde zijn: waterstofvalentie +1 en valentie I, zuurstofoxidatietoestand -2 en V II, maar het is erg belangrijk om te onthouden dat deze regel wordt niet altijd gevolgd!

IN organische verbinding koolstof genaamd formaldehyde en de formule HCOH, koolstof heeft een oxidatietoestand van 0, maar het heeft een V gelijk aan 4. In waterstofperoxide H 2 O 2 heeft zuurstof een oxidatietoestand van +1, maar V blijft gelijk aan 2. Daarom , mogen deze twee concepten niet worden geïdentificeerd, omdat dit in sommige gevallen tot een fout kan leiden.

Valencies van gemeenschappelijke elementen

Waterstof

Een van de meest voorkomende elementen in het universum, gevonden in veel verbindingen en heeft altijd V=1. Dit komt door de structuur van zijn buitenste elektronenorbitaal, waarin waterstof 1 elektron heeft.

Op het eerste niveau kunnen er niet meer dan twee elektronen tegelijk zijn, dus waterstof kan óf zijn elektron opgeven en een binding vormen (de elektronenschil blijft leeg), óf 1 elektron accepteren, waardoor ook een nieuwe binding ontstaat (de elektronenschil blijft leeg). elektronenschil zal volledig gevuld zijn).

Voorbeeld: H 2 O – 2 waterstofatomen met V=1 zijn geassocieerd met tweewaardige zuurstof; HCl – eenwaardig chloor en waterstof; HCN is blauwzuur, waarbij waterstof ook een V van 1 vertoont.

Instructies

De tafel is een structuur waarin chemische elementen zijn gerangschikt volgens hun principes en wetten. Dat wil zeggen, we kunnen zeggen dat het een 'huis' met meerdere verdiepingen is waarin chemische elementen 'leven', en elk van hen heeft zijn eigen eigen appartement onder een specifiek nummer. "Vloeren" bevinden zich horizontaal, die klein of groot kunnen zijn. Als een periode uit twee rijen bestaat (zoals aangegeven door de nummering aan de zijkant), dan wordt zo'n periode groot genoemd. Als het maar één rij heeft, wordt het klein genoemd.

De tafel is ook verdeeld in "ingangen" - groepen, waarvan er in totaal acht zijn. Net als bij elke entree bevinden de appartementen zich links en rechts, dus ook hier zijn de chemische elementen op dezelfde manier gerangschikt. Alleen binnen deze optie hun plaatsing is ongelijk - aan de ene kant zijn er meer elementen en dan praten ze erover hoofdgroep daarentegen minder en dit geeft aan dat de groep secundair is.

Valentie is het vermogen van elementen om chemische bindingen te vormen. Er is een constante die niet verandert en een variabele die wel verandert andere betekenis afhankelijk van de substantie waar het element deel van uitmaakt. Bij het bepalen van de valentie met behulp van het periodiek systeem moet u op de volgende kenmerken letten: het groepsnummer van de elementen en het type ervan (dat wil zeggen de hoofd- of secundaire groep). De constante valentie wordt in dit geval bepaald door het groepsnummer van de hoofdsubgroep. Om de waarde van de variabele valentie te achterhalen (als die er is, en meestal y), moet je het nummer van de groep waarin het element zich bevindt aftrekken van 8 (in totaal 8 - vandaar het getal).

Voorbeeld nr. 1. Als je naar de elementen van de eerste groep van de hoofdsubgroep (alkalisch) kijkt, kunnen we concluderen dat ze allemaal een valentie hebben die gelijk is aan I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).

Voorbeeld nr. 2. De elementen van de tweede groep van de hoofdsubgroep (aardalkalimetalen) hebben respectievelijk valentie II (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra).

Voorbeeld nr. 3. Als we het over niet-metalen hebben, dan bevindt P (fosfor) zich bijvoorbeeld in groep V van de hoofdsubgroep. Daarom zal de valentie gelijk zijn aan V. Bovendien heeft fosfor nog een valentiewaarde, en om deze te bepalen, moet u stap 8 uitvoeren - elementnummer. Dit betekent 8 – 5 (groepsnummer) = 3. Daarom is de tweede valentie van fosfor gelijk aan III.

Voorbeeld nr. 4. Halogenen bevinden zich in groep VII van de hoofdsubgroep. Dit betekent dat hun valentie VII zal zijn. Omdat dit echter niet-metalen zijn, moet je een rekenkundige bewerking uitvoeren: 8 – 7 (elementgroepnummer) = 1. Daarom is de andere valentie gelijk aan I.

Voor elementen van secundaire subgroepen (en alleen metalen behoren daartoe) moet de valentie worden onthouden, vooral omdat deze in de meeste gevallen gelijk is aan I, II, minder vaak III. Je zult ook de valenties van chemische elementen moeten onthouden die meer dan twee betekenissen hebben.

Video over het onderwerp

Let op

Wees voorzichtig bij het identificeren van metalen en niet-metalen. Voor dit doel worden meestal symbolen in de tabel gegeven.

Bronnen:

hoe u de elementen van het periodiek systeem correct uitspreekt
wat is de valentie van fosfor? X

Iedereen weet van school of zelfs eerder dat alles om ons heen, inclusief wijzelf, uit atomen bestaat - de kleinste en ondeelbare deeltjes. Dankzij het vermogen van atomen om zich met elkaar te verbinden is de diversiteit van onze wereld enorm. Dit vermogen van chemische atomen element bindingen vormen met andere atomen wordt genoemd valentie element.

Instructies

U kunt er bijvoorbeeld twee gebruiken stoffen– HCl en H2O. Dit is bij iedereen bekend en bij water. De eerste stof bevat één waterstofatoom (H) en één chlooratoom (Cl). Dit suggereert dat ze in deze verbinding één atoom vormen, dat wil zeggen dat ze één atoom dichtbij zich houden. Vandaar, valentie zowel de een als de ander is gelijk aan 1. Het is ook gemakkelijk te bepalen valentie elementen waaruit een watermolecuul bestaat. Het bevat twee waterstof- en één zuurstofatoom. Bijgevolg vormde het zuurstofatoom twee bindingen om twee waterstofatomen te binden, en deze vormden op hun beurt één binding. Middelen, valentie zuurstof is 2 en waterstof is 1.

Maar soms moet je het onder ogen zien stoffen ze zijn complexer in termen van de eigenschappen van hun samenstellende atomen. Er zijn twee soorten elementen: constant (waterstof, enz.) en niet-permanent valentie Yu. Voor atomen van het tweede type hangt dit aantal af van de verbinding waarvan ze deel uitmaken. Een voorbeeld is (S). Het kan valenties hebben van 2, 4, 6 en soms zelfs 8. Het bepalen van het vermogen van elementen zoals zwavel om andere atomen eromheen vast te houden is iets moeilijker. Om dit te doen, moet u andere componenten kennen stoffen.

Onthoud de regel: het product van het aantal atomen maal valentie van één element in de verbinding moet samenvallen met hetzelfde product voor het andere element. Dit kan worden geverifieerd door opnieuw naar het watermolecuul (H2O) te kijken:
2 (hoeveelheid waterstof) * 1 (zijn valentie) = 2
1 (hoeveelheid zuurstof) * 2 (zijn valentie) = 2
2 = 2 – dit betekent dat alles correct is gedefinieerd.

Test dit algoritme nu op een complexere stof, bijvoorbeeld N2O5-oxide. Eerder werd aangegeven dat zuurstof een constante heeft valentie 2, zodat we kunnen samenstellen:
2 (valentie zuurstof) * 5 (de hoeveelheid ervan) = X (onbekend valentie stikstof) * 2 (de hoeveelheid)
Door eenvoudige rekenkundige berekeningen kan dat worden bepaald valentie stikstof in deze verbinding is 5.

Valentie is het vermogen van chemische elementen om een bepaald aantal atomen van andere elementen vast te houden. Tegelijkertijd is het het aantal bindingen gevormd door een bepaald atoom met andere atomen. Het bepalen van de valentie is vrij eenvoudig.

Instructies

Houd er rekening mee dat de valentie van de atomen van sommige elementen constant is, terwijl andere variabel zijn, dat wil zeggen dat ze de neiging hebben te veranderen. Waterstof in alle verbindingen is bijvoorbeeld eenwaardig, omdat het er maar één vormt. Zuurstof kan twee bindingen vormen, terwijl het tweewaardig is. Maar y kan II, IV of VI hebben. Het hangt allemaal af van het element waarmee het is verbonden. Zwavel is dus een element met variabele valentie.

Merk op dat het berekenen van de valentie in moleculen van waterstofverbindingen heel eenvoudig is. Waterstof is altijd eenwaardig, en deze indicator voor het element dat ermee geassocieerd is, zal gelijk zijn aan het aantal waterstofatomen in een bepaald molecuul. In CaH2 zal calcium bijvoorbeeld tweewaardig zijn.

Onthoud de hoofdregel voor het bepalen van de valentie: het product van de valentie-index van een atoom van een willekeurig element en het aantal atomen ervan in een molecuul is het product van de valentie-index van een atoom van het tweede element en het aantal atomen ervan in elk molecuul. een bepaald molecuul.

Kijk naar de letterformule die deze gelijkheid aangeeft: V1 x K1 = V2 x K2, waarbij V de valentie van de atomen van de elementen is, en K het aantal atomen in het molecuul. Met zijn hulp is het eenvoudig om de valentie-index van elk element te bepalen als de resterende gegevens bekend zijn.

Neem het voorbeeld van het zwaveloxidemolecuul SO2. Zuurstof in alle verbindingen is tweewaardig, daarom vervangen we de waarden in de verhouding: Vzuurstof x Zuurstof = Vzwavel x Xers, we krijgen: 2 x 2 = Vzwavel x 2. Vanaf hier Vzwavel = 4/2 = 2. Dus de de valentie van zwavel in dit molecuul is gelijk aan 2.

Video over het onderwerp

Ontdekking van de periodieke wet en creatie van een geordend systeem van chemische elementen D.I. Mendelejev werd het hoogtepunt van de ontwikkeling van de chemie in de 19e eeuw. De wetenschapper vatte en systematiseerde uitgebreide kennis over de eigenschappen van elementen samen.

Instructies

In de 19e eeuw bestond er nog geen idee over de structuur van het atoom. Ontdekking door D.I. Mendelejev was slechts een generalisatie van experimentele feiten, maar hun fysieke betekenis voor een lange tijd bleef onduidelijk. Toen de eerste gegevens verschenen over de structuur van de kern en de verdeling van elektronen in atomen, was het mogelijk om op een nieuwe manier naar de wet en het systeem van elementen te kijken. Tabel D.I. Mendelejev maakt het mogelijk om de eigenschappen van de gevonden elementen visueel te traceren.

Elk element in de tabel krijgt een specifiek serienummer toegewezen (H - 1, Li - 2, Be - 3, enz.). Dit getal komt overeen met de kern (het aantal protonen in de kern) en het aantal elektronen dat om de kern draait. Het aantal protonen is dus gelijk aan het aantal elektronen, wat betekent dat in normale omstandigheden atoom elektrisch.

De verdeling in zeven perioden vindt plaats afhankelijk van het aantal energieniveaus van het atoom. Atomen uit de eerste periode hebben een elektronenschil met één niveau, de tweede - een tweeniveaus, de derde - een drieniveaus, enz. Wanneer een nieuw energieniveau is gevuld, begint het nieuwe periode.

De eerste elementen van elke periode worden gekenmerkt door atomen die één elektron op het buitenste niveau hebben - dit zijn alkalimetaalatomen. De perioden eindigen met atomen van edelgassen, die een extern energieniveau hebben dat volledig gevuld is met elektronen: in de eerste periode hebben edelgassen 2 elektronen, in daaropvolgende perioden - 8. Het is juist vanwege de vergelijkbare structuur van de elektronenschillen dat groepen elementen hebben vergelijkbare fysica.

In de tabel D.I. Mendelejev heeft 8 hoofdsubgroepen. Dit aantal wordt bepaald door het maximaal mogelijke aantal elektronen op energieniveau.

Onderaan het periodiek systeem worden lanthaniden en actiniden onderscheiden als onafhankelijke reeksen.

Gebruik van de tabel D.I. Mendelejev, men kan de periodiciteit van de volgende eigenschappen van elementen waarnemen: atoomstraal, atoomvolume; ionisatiepotentieel; elektronenaffiniteitskrachten; elektronegativiteit van het atoom; ; fysieke eigenschappen potentiële verbindingen.

Duidelijk traceerbare periodiciteit van de rangschikking van elementen in de tabel D.I. Mendelejev wordt rationeel verklaard door de sequentiële aard van het vullen van energieniveaus met elektronen.

Mensen horen vaak het woord ‘valentie’ zonder volledig te begrijpen wat het is. Dus wat is valentie? Valentie is een van de termen die wordt gebruikt chemische structuur. Valentie bepaalt in wezen het vermogen van een atoom om chemische bindingen te vormen. Kwantitatief gezien is valentie het aantal bindingen waaraan een atoom deelneemt.

Wat is de valentie van een element

Valentie is een indicator van het vermogen van een atoom om andere atomen te hechten en daarmee chemische bindingen in het molecuul te vormen. Het aantal bindingen van een atoom is gelijk aan het aantal ongepaarde elektronen. Deze bindingen worden covalent genoemd.

Een ongepaard elektron is een vrij elektron op de buitenste schil van een atoom dat paart met het buitenste elektron van een ander atoom. Elk paar van dergelijke elektronen wordt een “elektron” genoemd, en elk van de elektronen wordt een valentie genoemd. De definitie van het woord ‘valentie’ is dus het aantal elektronenparen waarmee het ene atoom met het andere atoom is verbonden.

Valentie kan schematisch worden weergegeven in structurele chemische formules. Wanneer dit niet nodig is, worden eenvoudige formules gebruikt waarbij de valentie niet wordt aangegeven.

De maximale valentie van chemische elementen uit één groep van het periodieke systeem van Mendelejev is gelijk aan het volgnummer van deze groep. Atomen van hetzelfde element kunnen verschillende valenties hebben in verschillende chemische verbindingen. Er wordt geen rekening gehouden met de polariteit van de covalente bindingen die worden gevormd. Dit is de reden waarom valentie geen teken heeft. Ook kan valentie geen negatieve waarde zijn en gelijk zijn aan nul.

Soms wordt het concept van ‘valentie’ gelijkgesteld met het concept van ‘oxidatietoestand’, maar dit is niet waar, hoewel deze indicatoren soms wel samenvallen. Oxidatiegetal is een formele term die verwijst naar de mogelijke lading die een atoom zou ontvangen als zijn elektronenparen zouden worden overgedragen naar meer elektrisch negatieve atomen. Hier kan de oxidatietoestand enig teken hebben en wordt uitgedrukt in ladingseenheden. Deze term komt veel voor in anorganische chemie, omdat binnen anorganische verbindingen Het is moeilijk om valentie te beoordelen. Omgekeerd wordt in de organische chemie valentie gebruikt omdat de meeste organische verbindingen een moleculaire structuur hebben.

Nu weet je wat de valentie van chemische elementen is!

Tot nu toe heb je gebruikt chemische formules stoffen die in het leerboek staan, of die de leraar je heeft verteld. Hoe chemische formules correct samenstellen?

Chemische formules van stoffen worden samengesteld op basis van kennis van de kwalitatieve en kwantitatieve samenstelling van de stof. Er zijn natuurlijk een groot aantal stoffen; het is onmogelijk om alle formules te onthouden. Dit is niet nodig! Het is belangrijk om een bepaald patroon te kennen volgens hetwelk atomen met elkaar kunnen combineren om nieuwe te vormen chemische verbindingen. Dit vermogen wordt genoemd valentie.

Valentie– de eigenschap van atomen van elementen om een bepaald aantal atomen van andere elementen te hechten

Laten we modellen van moleculen van sommige stoffen bekijken, zoals water, methaan en koolstofdioxide.

Je kunt zien dat in een watermolecuul een zuurstofatoom twee waterstofatomen verbindt. Daarom is de valentie ervan twee. In een methaanmolecuul hecht een koolstofatoom vier waterstofatomen, de valentie ervan is deze stof gelijk aan vier. De valentie van waterstof is in beide gevallen gelijk aan één. Koolstof vertoont dezelfde valentie in kooldioxide, maar in tegenstelling tot methaan hecht het koolstofatoom twee zuurstofatomen, aangezien de valentie van zuurstof twee is.

Er zijn elementen waarvan de valentie niet verandert in verbindingen. Er wordt gezegd dat dergelijke elementen aanwezig zijn constante valentie. Als de valentie van een element verschillend kan zijn, zijn dit elementen met variabele valentie. De valentie van sommige chemische elementen wordt gegeven in Tabel 2. Valentie wordt meestal aangegeven met Romeinse cijfers.

Tabel 2. Valentie van enkele chemische elementen

Element-symbool	Valentie	Element-symbool	Valentie
H, Li, Na, K, F, Ag	I	C, Si, Sn, Pb	II, IV
Be, Mg, Ca, Ba, Zn, O	II	N	I, II, III, IV
Al, B	III	P, As, Sb	III, V
S	II, IV, VI	Kl	I, II, III, IV, V, VII
Br, ik	Ik, III, V	Ti	II, III, IV

Het is vermeldenswaard dat hoogste valentie element valt numeriek samen met het serienummer van de groep van het Periodiek Systeem waarin het zich bevindt. Koolstof bevindt zich bijvoorbeeld in groep IV, de hoogste valentie is IV.

Er zijn drie uitzonderingen:

stikstof– bevindt zich in groep V, maar de hoogste valentie is IV;
zuurstof– bevindt zich in groep VI, maar de hoogste valentie is II;
fluor– zit in groep VII, maar de hoogste valentie is I.

Gebaseerd op het feit dat alle elementen zich in acht groepen van het periodiek systeem bevinden, kan valentie waarden aannemen van I tot VIII.

Formules van stoffen opstellen met behulp van valentie

Om formules van stoffen samen te stellen met behulp van valentie, zullen we een bepaald algoritme gebruiken:

Bepaling van de valentie met behulp van de formule van een stof

Om de valentie van elementen te bepalen met behulp van de formule van een stof, is de omgekeerde procedure nodig. Laten we het ook overwegen met behulp van het algoritme:

Bij het bestuderen van dit gedeelte hebben we rekening gehouden met complexe stoffen die slechts twee soorten atomen van chemische elementen bevatten. Formules voor complexere stoffen zijn anders samengesteld.

Binaire verbindingen – verbindingen die twee soorten atomen van elementen bevatten

Om de volgorde van de volgorde van verbindingen van atomen te bepalen, worden structurele (grafische) formules van stoffen gebruikt. In dergelijke formules worden de valenties van elementen aangegeven door valentiestreken (streepjes). Een watermolecuul kan bijvoorbeeld worden weergegeven als

N─O─N

De grafische formule geeft alleen de volgorde van verbinding van atomen weer, maar niet de structuur van moleculen. In de ruimte kunnen dergelijke moleculen er anders uitzien. Een watermolecuul heeft dus de hoekige structuurformule:

Valentie– het vermogen van atomen van elementen om een bepaald aantal atomen van andere chemische elementen te hechten
Er zijn elementen met constante en variabele valentie
De hoogste valentie van een chemisch element valt samen met zijn groepsnummer in het Periodiek Systeem van Chemische Elementen D.I. Mendelejev. Uitzonderingen: stikstof, zuurstof, fluor
Binaire verbindingen– verbindingen die twee soorten atomen van chemische elementen bevatten
Grafische formules weerspiegelen de volgorde van bindingen van atomen in een molecuul met behulp van valentiestreken
De structuurformule weerspiegelt de werkelijke vorm van het molecuul in de ruimte

Het eerste struikelblok voor scheikundestudenten. Een grote fout is de benadering waarbij de student de valentie niet probeert te begrijpen, in de verwachting dat de kennis hierover zichzelf dan zal toepassen. Maar deze benadering is onjuist, omdat we zonder dit te begrijpen op de doodlopende weg terechtkomen van ons onvermogen om zelfs de eenvoudigste formule samen te stellen.

Wat is de ‘valentie’ van elementen?

Valentie is een woord dat door wetenschappers is overgenomen Latijnse taal, wat vertaald kracht en kansen betekent. Natuurlijk is de naam niet toevallig en kan hij ons enorm helpen de essentie van de term te begrijpen. Valentie karakteriseert immers een atoom vanuit het oogpunt van zijn vermogen om bindingen te vormen met andere atomen. Met andere woorden, valentie kan worden beschouwd als het vermogen van een atoom om bindingen te vormen waardoor moleculen verschijnen.

Aanwijzen element valentie altijd alleen in Romeinse cijfers. Je kunt de waarde ervan voor verschillende atomen zien in een speciale tabel.

Wat zijn de kenmerken van de valentie van elementen?

Alle stoffen die valentie hebben, worden gekenmerkt door het feit dat deze constant (in alle verbindingen) of variabel is. Constante valentie is een kenmerk van een zeer kleine groep stoffen (waterstof, fluor, natrium, kalium, zuurstof, enz.). Er zijn veel meer atomen in de wereld die een variabele valentie hebben. In verschillende reacties, die in wisselwerking staan met verschillende atomen, worden ze anders Stikstof in een verbinding NH3 heeft bijvoorbeeld een valentie van III, omdat het gebonden is aan drie atomen, en in de natuur heeft het een valentie van één tot vier. Opnieuw zijn verschillende valenties een vaker voorkomend verschijnsel.

De invloed van de valentie van elementen in chemische reacties.

Zelfs nadat wetenschappers ontdekten dat een atoom niet het kleinste deeltje ter wereld is, werkten ze al met dit concept. Ze begrepen dat er een interne factor is die het verloop ervan beïnvloedt chemische reactie verschillende stoffen. Vanwege het feit dat wetenschappers de structuur van het molecuul anders zagen, werd het concept van “ element valentie"meerdere metamorfoses meegemaakt.

De valentie van een stof wordt bepaald door het aantal buitenste elektronen van een atoom. Het aantal elektronen dat een atoom heeft, het maximale aantal verbindingen dat het kan maken. ‘Valentie’ verwijst dus naar het aantal elektronenparen van atomen.

Hoewel de elektronentheorie veel later verscheen, na de ‘verdeling’ van het atoom in meer fijne deeltjes Voordien waren wetenschappers in de meeste gevallen nog steeds behoorlijk succesvol in het bepalen van de valentie. Daarin zijn ze geslaagd dankzij chemische analyse van stoffen.

Het was hard werken: allereerst was het nodig om de massa van het element in zijn pure vorm te bepalen. Vervolgens bepaalden wetenschappers met behulp van chemische analyse wat de samenstelling van de verbinding was, en pas toen konden ze berekenen hoeveel atomen een molecuul van de stof bevatte.

Deze methode wordt nog steeds gebruikt, maar is niet universeel. Dit maakt het gemakkelijk om een element in een eenvoudige samenstelling van stoffen te identificeren. Bijvoorbeeld met eenwaardige waterstof of tweewaardige zuurstof.

Maar zelfs bij het werken met zuren is de methode niet bijzonder succesvol. Nee, we kunnen het gedeeltelijk gebruiken, bijvoorbeeld bij het bepalen van de valentie van verbindingen van zuurresten.

Het ziet er zo uit: met de wetenschap dat de valentie van zuurstof altijd gelijk is aan twee, kunnen we eenvoudig de valentie van het gehele zuurresidu berekenen. In H 2 SO 3 is de valentie van SO 3 bijvoorbeeld I, en in HСlO 3 is de valentie van ClO 3 I.

Valentie van elementen in formules.

Zoals we hierboven al zeiden, is het concept “ valentie van elementen"gerelateerd aan de elektronische structuur van het atoom. Maar dit is niet het enige type verbinding dat in de natuur bestaat. Chemici zijn ook bekend met ionische, kristallijne en andere vormen van structuur van materie. Voor dergelijke structuren is valentie niet langer zo relevant, maar als we met formules voor moleculaire reacties werken, moeten we er zeker rekening mee houden.

Om een formule te maken, moeten we alle indices rangschikken die het aantal atomen dat bij de reactie betrokken is, in evenwicht brengen. Alleen als we de valentie van stoffen kennen, kunnen we de indices correct plaatsen. Omgekeerd kunt u, als u de molecuulformule kent en indices heeft, de valentie achterhalen van de elementen waaruit de stof bestaat.

Om dergelijke berekeningen uit te voeren, is het belangrijk om te onthouden dat de valenties van beide elementen die in de reactie betrokken zijn gelijk zullen zijn, wat betekent dat het voor het zoeken noodzakelijk is om het kleinste gemene veelvoud te vinden.

Laten we bijvoorbeeld ijzeroxide nemen. IN chemische binding Er is ijzer en zuurstof bij betrokken. Bij deze reactie heeft ijzer de valentie III en zuurstof de valentie II. Door eenvoudige berekeningen bepalen we dat het kleinste gemene veelvoud 6 is. Dit betekent dat de formule lijkt op Fe 2 O 3.

Ongebruikelijke manieren om de valentie van elementen te bepalen.

Er zijn ook meer niet-standaard, maar interessante manieren om de valentie van een stof te bepalen. Als je de eigenschappen van een element goed kent, kun je de valentie zelfs visueel bepalen. Bijvoorbeeld koper. De oxiden zullen rood en zwart zijn, en de hydroxiden zullen geel en blauw zijn.

Zichtbaarheid.

Om te element valentie duidelijker was, raden ze aan om structuurformules te schrijven. Door ze te creëren, schrijven we symbolen atomen, en teken dan lijnen op basis van valentie. Daar geeft elke lijn de verbindingen van elk van de elementen aan en dat blijkt heel duidelijk.

bekeken

VKontakte opslaan