Определена от валентността на химичните елементи

Познаването на структурата на атоми и молекули в XIX век не може да обясни причината, поради която определен брой атоми образуват връзки с други частици. Но идеите на учени, изпреварили времето си, както и валентността на все още се проучват, като един от основните принципи на химия.

Из историята на понятието "валентност на химичните елементи"

Изключително британски химик XIX век Edvard Franklend въвежда термина "съобщението" в научната използването за описване на взаимодействието на атоми с всеки друг. Scientific забелязали, че някои химически елементи образуват съединения със същото количество на други атоми. Например, азот отдава три водородни атома в молекулата на амоняк.

В май 1852 Франкланд предложи хипотезата, че има определен брой химични връзки, че атом могат да образуват с други малки частици на материята. Франкланд използва фразата "свързващата сила", за да опише това, което по-късно ще се нарича валентност. Британски химик създадена като химическите връзки образуват атома на отделните елементи, известни в средата на XIX век. Работа Франкланд е важен принос към съвременната структурна химия.

развитие на мнения

Немски химик FA Кекуле доказано в 1857 че въглерод е chetyrehosnovnym. В най-простата си съединение - метан - възникне поради 4 водородни атома. Терминът "алкалност" учен използва за обозначаване елементи свойства свързват определен брой други частици. В Русия, данни за структурата на материята систематизирана А. М. Butlerov (1861). По-нататъшно развитие на теорията на химична връзка, получена чрез ученията на периодична промяна в свойствата на елементи. Нейният автор - още един изключителен руски химик Д. И. Менделеев. Оказа се, че валентността на химичните елементи в съединенията, както и други свойства се определят от положението, което заемат в периодичната система.

Графично представяне на валенция и химическо свързване

Възможността за визуализиране молекули - един от безспорни предимствата на теория валентност. Първият модел се появява през 1860 г., а от 1864 е с помощта на структурни формули , които представляват химически периферен марки вътре. Между символи тире атоми, обозначени химична връзка, и броя на редовете е равно на валентността. В същите тези години, е направена първата sharosterzhnevye модел (вж. Снимка в ляво). През 1866 Кекуле предложен стереохимична модел на въглеродните атоми във формата на тетраедър, които са включени в неговия учебник "Organic Chemistry".

Valence на химическите елементи, както и появата на взаимоотношения изучавани от G. Люис, който публикува творбите си в 1923 след откриването на електрона. Така наречената отрицателно заредени малки частици, които са част от атомни снаряди. В книгата си Люис използва една точка около четирите страни на химичния символ за показване на електроните валентните.

Валентността на водород и кислород

Преди създаването на периодичната система на валентността на химическите елементи в съединенията е направен да се сравни с атомите, към които е известно. Водород и кислород са избрани като справка. Друг химичен елемент е привлечен или заместен за определен брой Н атоми, и О.

По този начин, свойствата са определени по моновалентен съединения с водород (валентността на втория елемент е определен от римски номер):

• HCl - хлоро (I):
• Н _2О - кислород (II);
• NH ₃ - азот (III);
• CH ₄ - въглерод (IV).

Оксиди на К ₂ О, CO, N _{2O 3,} SiO _2, SO ₃ се определят от валентността на метали и неметали кислород, удвояване на броя на атоми закрепен О. Получават се следните стойности: К (I), C ( II), N (III) , Si (IV), S (VI).

Как да определите валентността на химичните елементи

Има закони на образуване на химичните връзки с общите електронни двойки:

• Типични водород валентност - I.
• Нормално кислород валентност - II.
• За елементи неметали-ниска валентност може да се определи с формулата 8 - № група, в която те са в периодичната система. По-висока, ако може да се определя от броя на групата.
• За страничните елементи на подгрупи максималната възможна валентност е същият като броя на групите в периодичната таблица.

Определяне на валентността на химичните елементи на съединение с формула се извършва като се използва следния алгоритъм:

1. Запис на върха на химически запознат известна стойност за един от елементите. Например, в Мп _{2О 7} кислород валентност е II.
2. Изчислява се стойността, която трябва да бъде умножена по валентността на броя на атоми на същия химичен елемент в молекулата, 2 х 7 = 14.
3. Определете валентността на втория елемент, за който не е известно. Разделете получен в т. 2, стойност на броя на Mn атома в молекулата.
4. 14: 2 = 7. валентността на манганов оксид в своята най-висока - VII.

Постоянен и променлив валентност

Valence стойности на водород и кислород са различни. Например, сяра в съединението с _Н2 S е двувалентен, както във формула SO ₃ - шествалентен. въглероден окис реагира с кислорода, СО и _СО2 диоксид. Първото съединение е валентността на C II, а във втория - IV. Същата стойност в метан _СН4.

Повечето от елементите не проявяват постоянна и променлива валентност, например, фосфор, азот, сяра. Търсенето на основните причини за това явление води до теорията на химичното свързване, концепции на валентните електрони обвивка, молекулни орбитали. Съществуването на различни стойности на същите свойства, получени с обяснение на структурата на атоми и молекули позиция.

Съвременните схващания за валентност

Всички атоми са съставени от положителен ядро заобиколено от отрицателно заредени електрони. Външната обвивка, която се образува, е незавършена. Завършеният структура е най-стабилна, че съдържа 8 електрони (октетите). Химично свързване с общите електронни двойки резултатите в енергично благоприятно състояние атома.

Правило за образуването на съединения е завършването на обвивка или чрез получаване на електрони откат несдвоени - в зависимост от това дали процеса е по-лесно да премине. Ако атом предвижда образуването на химична връзка отрицателни частици, които нямат двойка, връзките образува толкова дълго, тъй като несдвоени електрони. Според съвременните концепции, валентността на атомите на химическите елементи - е възможността за получаване на определен брой ковалентни връзки. Например, в молекулата, H ₂ S сяра, сероводород придобива валентността II (-), защото всеки атом участва в образуването на два електронни двойки. Знакът "-" показва привличането на електронната двойка с по-електроотрицателен елемент. Най-малко електроотрицателния на стойността на валентност добавя "+".

Когато механизъм донор-акцептор са включени в процеса на електронни двойки от един елемент и другите свободна валентна орбитите.

Зависимостта на валентността на структурата на атома

Да разгледаме например въглерод и кислород, като това зависи от структурата на вещества валентността на химичните елементи. Периодичната таблица дава преглед на основните характеристики на въглеродния атом:

• химически символ - С;
• т брой - 6;
• ядрен заряд - 6;
• протоните в ядрото - 6;
• електрон - 6, включително четири външни, 2 от които образуват двойка, 2 - несдвоен.

Ако въглероден атом образува две връзки в monoookside СО, след употребата му се доставя само 6 отрицателни частици. За да придобие октета необходими за сдвояване 4 оформени външни отрицателни частици. Въглероден има валентност на IV (+) в диоксид и IV (-) в метан.

Поредния номер на кислород - 8, черупката валентност се състои от шест електрони, две от които образуват двойка и са включени в химични връзки и взаимодействие с други атоми. Типични кислород валентност - II (-).

Състоянието на валентност и окисление

В много случаи е по-удобно да се използва терминът "степен на окисление". Така наречената такса атом, който ще придобие, ако всички електрони са преместени в задължителен елемент, който има по-висока стойност elektroootritsatelnosti (ЕО). Номерът на окисление на прост вещество е нула. Чрез окисляване повече EO добавя елемент "-" знак, по-малко електроотрицателна - "+". Например, основните метали група за типичен окисляване и йон разходи равен брой със знака на "+". В повечето случаи валентност и окисление състоянието на атоми в същото съединение числено съвпадат. Само когато взаимодействие с повече електроотрицателни атоми положителен окисление, с елементи, чиито ЕО долу - отрицателни. Понятието "валентност" често се отнася само до съдържанието на молекулната структура.