Ako určiť valenciu štruktúrnym vzorcom. Valence
Doteraz ste používali chemické vzorce látok uvedené v učebnici, alebo tie, ktoré vás nazval učiteľ. Ako správne písať chemické vzorce?
Chemické vzorce látok sa zostavujú na základe znalosti kvalitatívneho a kvantitatívneho zloženia látky. Látok je obrovské množstvo, zapamätať si všetky vzorce je prirodzene nemožné. Toto nie je potrebné! Je dôležité poznať určitý vzorec, podľa ktorého sa atómy dokážu navzájom spájať a vytvárať nové chemické zlúčeniny. Táto schopnosť je tzv valencia.
Valence- vlastnosť atómov prvkov pripojiť určitý počet atómov iných prvkov
Zoberme si modely molekúl niektorých látok, ako je voda, metán a oxid uhličitý.
Je vidieť, že v molekule vody atóm kyslíka spája dva atómy vodíka. Preto je jeho valencia dva. V molekule metánu viaže atóm uhlíka štyri atómy vodíka, jeho valencia v tejto látke je štyri. Valencia vodíka je v oboch prípadoch rovná jednej. Uhlík vykazuje rovnakú mocnosť ako oxid uhličitý, ale na rozdiel od metánu, atóm uhlíka viaže dva atómy kyslíka, pretože mocenstvo kyslíka je dva.
Existujú prvky, ktorých valencia sa v zlúčeninách nemení. Takéto prvky vraj majú trvalá valencia. Ak môže byť valencia prvku rôzna, ide o prvky s variabilná valencia. Valencia niektorých chemických prvkov je uvedená v tabuľke 2. Valencia sa zvyčajne označuje rímskymi číslicami.
Tabuľka 2. Valencia niektorých chemických prvkov
Symbol prvku | Valence | Symbol prvku | Valence |
H, Li, Na, K, F, Ag | ja | 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 | Cl | I, II, III, IV, V, VII |
Br, I | I, III, V | Ti | II, III, IV |
Stojí za zmienku, že najvyššia valencia prvku sa číselne zhoduje s poradovým číslom skupiny periodického systému, v ktorej sa nachádza. Napríklad uhlík je v skupine IV, jeho najvyššia valencia je IV.
Existujú tri výnimky:
- dusíka- je v skupine V, ale jeho najvyššia valencia je IV;
- kyslík- je v skupine VI, ale jeho najvyššia valencia je II;
- fluór- je v skupine VII, ale jeho najvyššia valencia je I.
Na základe skutočnosti, že všetky prvky sa nachádzajú v ôsmich skupinách periodického systému, valencia môže nadobúdať hodnoty od I do VIII.
Zostavovanie vzorcov látok pomocou valencie
Na zostavenie vzorcov látok pomocou valencie používame určitý algoritmus:
Určenie valencie podľa vzorca látky
Na určenie valencie prvkov podľa vzorca látky je potrebný opačný postup. Zvážte to aj pomocou algoritmu:
Pri štúdiu tohto odseku sa uvažovalo o zložitých látkach, ktoré zahŕňajú iba dva typy atómov chemických prvkov. Vzorce pre zložitejšie látky sú zostavené inak.
Binárne spojenia - zlúčeniny, ktoré obsahujú dva druhy atómov prvkov
Na určenie poradia poradia spájania atómov sa používajú štruktúrne (grafické) vzorce látok. V takýchto vzorcoch je valencia prvkov označená valenčnými ťahmi (pomlčkami). Napríklad molekula vody môže byť reprezentovaná ako
N─O─N
Grafický vzorec zobrazuje iba poradie spojenia atómov, ale nie štruktúru molekúl. Vo vesmíre môžu takéto molekuly vyzerať inak. Takže molekula vody má uhlový štruktúrny vzorec:
- Valence- schopnosť atómov prvkov viazať určitý počet atómov iných chemických prvkov
- Existujú prvky s konštantnou a premenlivou valenciou
- Najvyššia valencia chemického prvku sa zhoduje s číslom jeho skupiny v periodickej tabuľke chemických prvkov D.I. Mendelejev. Výnimky: dusík, kyslík, fluór
- Binárne spojenia- zlúčeniny, ktoré obsahujú dva druhy atómov chemických prvkov
- Grafické vzorce odrážajú poradie väzieb atómov v molekule pomocou valenčných ťahov
- Štrukturálny vzorec odráža skutočný tvar molekuly v priestore
Na hodinách chémie ste sa už zoznámili s pojmom valencia chemických prvkov. Na jednom mieste sme zhromaždili všetky užitočné informácie o tejto problematike. Použite ho pri príprave na GIA a jednotnú štátnu skúšku.
Valencia a chemická analýza
Valence- schopnosť atómov chemických prvkov vstupovať do chemických zlúčenín s atómami iných prvkov. Inými slovami, je to schopnosť atómu vytvoriť určitý počet chemických väzieb s inými atómami.
Z latinčiny sa slovo „valencia“ prekladá ako „sila, schopnosť“. Veľmi pravdivé meno, však?
Pojem „valencia“ je jedným z hlavných v chémii. Bol predstavený ešte predtým, ako sa vedci dozvedeli o štruktúre atómu (v roku 1853). Preto, keď sa študovala štruktúra atómu, prešla niekoľkými zmenami.
Takže z hľadiska teórie elektroniky je valencia priamo spojená s počtom vonkajších elektrónov atómu prvku. To znamená, že "valencia" znamená počet elektrónových párov, ktorými je atóm viazaný k iným atómom.
Vedci to vedeli a dokázali opísať povahu chemickej väzby. Spočíva v tom, že pár atómov látky zdieľa pár valenčných elektrónov.
Možno sa pýtate, ako mohli byť chemici 19. storočia schopní opísať valenciu, aj keď verili, že neexistujú častice menšie ako atóm? Nedá sa povedať, že to bolo také jednoduché – spoliehali sa na chemický rozbor.
Chemickou analýzou vedci z minulosti určili zloženie chemickej zlúčeniny: koľko atómov rôznych prvkov obsahuje molekula príslušnej látky. Na to bolo potrebné určiť, aká je presná hmotnosť každého prvku vo vzorke čistej (bez nečistôt) látky.
Je pravda, že táto metóda nie je bez nedostatkov. Pretože takto možno určiť valenciu prvku len v jeho jednoduchej kombinácii s vždy jednomocným vodíkom (hydrid) alebo vždy dvojmocným kyslíkom (oxid). Napríklad valencia dusíka v NH 3 - III, pretože jeden atóm vodíka je viazaný na tri atómy dusíka. A valencia uhlíka v metáne (CH 4) je podľa toho istého princípu IV.
Táto metóda na určenie valencie je vhodná len pre jednoduché látky. Ale v kyselinách môžeme týmto spôsobom určiť len valenciu zlúčenín, ako sú zvyšky kyselín, ale nie všetky prvky (okrem známej valencie vodíka) oddelene.
Ako ste si už všimli, valencia je označená rímskymi číslicami.
Valencia a kyseliny
Pretože valencia vodíka zostáva nezmenená a je vám dobre známa, môžete ľahko určiť valenciu zvyšku kyseliny. Takže napríklad v H2SO3 je valencia S03 I, v HClO3 je valencia ClO3 I.
Podobným spôsobom, ak je známa valencia zvyšku kyseliny, je ľahké zapísať správny vzorec kyseliny: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.
Valencia a vzorce
Pojem valencia má zmysel len pre látky molekulárnej povahy a nie je veľmi vhodný na popis chemických väzieb v zlúčeninách klastrovej, iónovej, kryštalickej povahy a pod.
Indexy v molekulárnych vzorcoch látok odrážajú počet atómov prvkov, ktoré tvoria ich zloženie. Poznanie valencie prvkov pomáha správne usporiadať indexy. Rovnakým spôsobom môžete pri pohľade na molekulový vzorec a indexy pomenovať valencie jednotlivých prvkov.
Takéto úlohy plníte na hodinách chémie v škole. Napríklad, ak máme chemický vzorec látky, v ktorej je známa valencia jedného z prvkov, možno ľahko určiť valenciu iného prvku.
Aby ste to dosiahli, musíte si uvedomiť, že v látke molekulárnej povahy je počet valencií oboch prvkov rovnaký. Preto použite najmenší spoločný násobok (zodpovedajúci počtu voľných valencií potrebných na spojenie) na určenie valencie prvku, ktorý nepoznáte.
Aby bolo jasné, zoberme si vzorec oxidu železa Fe 2 O 3. Tu sa na tvorbe chemickej väzby podieľajú dva atómy železa s valenciou III a 3 atómy kyslíka s valenciou II. Ich najmenší spoločný násobok je 6.
- Príklad: máte vzorce Mn 2 O 7 . Poznáte valenciu kyslíka, je ľahké vypočítať, že najmenší spoločný násobok je 14, teda valencia Mn je VII.
Podobne môžete urobiť opak: zapíšte si správny chemický vzorec látky, pričom poznáte mocnosti jej základných prvkov.
- Príklad: aby sme správne zapísali vzorec oxidu fosforu, berieme do úvahy valenciu kyslíka (II) a fosforu (V). Najmenší spoločný násobok pre P a O je teda 10. Vzorec má teda nasledujúci tvar: P 2 O 5.
Keď dobre poznáme vlastnosti prvkov, ktoré vykazujú v rôznych zlúčeninách, je možné určiť ich mocnosť aj podľa vzhľadu takýchto zlúčenín.
Napríklad: oxidy medi majú červenú (Cu 2 O) a čiernu (CuO) farbu. Hydroxidy medi sú sfarbené do žlta (CuOH) a do modra (Cu(OH) 2).
A aby boli kovalentné väzby v látkach pre vás jasnejšie a zrozumiteľnejšie, napíšte ich štruktúrne vzorce. Čiarky medzi prvkami zobrazujú väzby (valencie), ktoré vznikajú medzi ich atómami:
Valenčné charakteristiky
Dnes sa pri určovaní valencie prvkov vychádza z poznatkov o štruktúre vonkajších elektrónových obalov ich atómov.
Valencia môže byť:
- konštantné (kovy hlavných podskupín);
- variabilné (nekovy a kovy vedľajších skupín):
- najvyššia valencia;
- nižšia valencia.
Konštanta v rôznych chemických zlúčeninách zostáva:
- mocenstvo vodíka, sodíka, draslíka, fluóru (I);
- mocenstvo kyslíka, horčíka, vápnika, zinku (II);
- valencia hliníka (III).
Ale valencia železa a medi, brómu a chlóru, ako aj mnohých iných prvkov, sa mení, keď tvoria rôzne chemické zlúčeniny.
Valencia a elektronická teória
V rámci elektrónovej teórie sa valencia atómu určuje na základe počtu nepárových elektrónov, ktoré sa podieľajú na tvorbe elektrónových párov s elektrónmi iných atómov.
Na tvorbe chemických väzieb sa podieľajú iba elektróny umiestnené na vonkajšom obale atómu. Preto maximálna valencia chemického prvku je počet elektrónov vo vonkajšom elektrónovom obale jeho atómu.
Pojem valencie úzko súvisí s periodickým zákonom, ktorý objavil D. I. Mendelejev. Ak sa pozorne pozriete na periodickú tabuľku, ľahko si všimnete: pozícia prvku v periodickom systéme a jeho valencia sú neoddeliteľne spojené. Najvyššej valencii prvkov, ktoré patria do rovnakej skupiny, zodpovedá poradové číslo skupiny v periodickej sústave.
Najnižšiu valenciu zistíte, keď od počtu skupín v periodickej tabuľke (je ich osem) odčítate číslo skupiny prvku, ktorý vás zaujíma.
Napríklad valencia mnohých kovov sa zhoduje s číslami skupín v tabuľke periodických prvkov, do ktorých patria.
Tabuľka valencie chemických prvkov
Sériové číslo chem. prvok (atómové číslo) |
názov |
chemický symbol |
Valence |
1 | Vodík Hélium / hélium Lítium / Lítium Beryllium / Beryllium Uhlík / Uhlík Dusík / Dusík Kyslík / Kyslík Fluór / Fluór Neón / Neón Sodík Horčík / Horčík hliník Kremík / kremík Fosfor / Fosfor Síra Chlór / Chlór Argón / Argón Draslík / Draslík Vápnik / vápnik Scandium / Scandium Titán / titán Vanád / Vanád Chróm / Chróm Mangán / Mangán Železo / Železo Kobalt / kobalt Nikel / Nikel Meď Zinok / zinok Gálium / Gálium Germánium /Germanium Arzén / Arzén Selén / Selén Bróm / bróm Krypton / Krypton Rubidium / Rubidium Stroncium / Stroncium Ytrium / Ytrium Zirkónium / zirkónium Niób / niób Molybdén / molybdén Technecium / Technecium Ruthenium / Ruthenium Rhodium Paládium / Paládium Striebro / Striebro Kadmium / Kadmium Indium / Indium Cín / Cín Antimón / Antimón Telúr / Telúr Jód / Jód Xenón / Xenón Cézium / Cézium Bárium / Bárium Lanthanum / Lanthanum Cerium / Cerium Praseodym / Praseodymium Neodym / Neodym Promethium / Promethium Samária / Samárium Europium / Europium Gadolinium / Gadolinium Terbium / Terbium Dysprosium / dysprosium Holmium / Holmium Erbium / Erbium Thulium / Thulium Ytterbium / Ytterbium Lutétium / Lutétium Hafnium / Hafnium Tantal / Tantal Volfrám / Volfrám Rhenium / Rhenium Osmium / Osmium Iridium / Iridium Platina / Platina Zlato / zlato Ortuť / Ortuť Pás / tálium Olovo / Olovo Bizmut / Bizmut Polónium / Polónium Astatín / Astatín Radón / Radón Francium / Francium Rádium / Rádium Actinium / Actinium Tórium / Tórium Proactinium / Protaktinium Urán / Urán |
H | ja (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) Žiadne dáta Žiadne dáta (II), III, IV, (V), VI |
V zátvorkách sú uvedené valencie, ktoré prvky, ktoré ich vlastnia, vykazujú zriedkavo.
Valencia a oxidačný stav
Takže, keď už hovoríme o stupni oxidácie, znamenajú, že atóm v látke iónovej (čo je dôležité) povahy má určitý podmienený náboj. A ak je valencia neutrálnou charakteristikou, potom oxidačný stav môže byť negatívny, pozitívny alebo rovný nule.
Je zaujímavé, že pre atóm toho istého prvku v závislosti od prvkov, s ktorými tvorí chemickú zlúčeninu, môže byť valenčný a oxidačný stav rovnaký (H 2 O, CH 4 atď.) a rôzny (H 2 O 2, HN03).
Záver
Prehĺbením vedomostí o štruktúre atómov sa dozviete hlbšie a podrobnejšie o valencii. Táto charakteristika chemických prvkov nie je vyčerpávajúca. Má však veľkú úžitkovú hodnotu. Čo ste sami videli viac ako raz, riešenie problémov a vykonávanie chemických pokusov v triede.
Tento článok je navrhnutý tak, aby vám pomohol usporiadať si vedomosti o valencii. A tiež pripomenúť, ako sa dá určiť a kde sa používa valencia.
Dúfame, že tento materiál bude pre vás užitočný pri príprave domácich úloh a vlastnej príprave na testy a skúšky.
blog.site, pri úplnom alebo čiastočnom skopírovaní materiálu je potrebný odkaz na zdroj.
Na hodinách chémie ste sa už zoznámili s pojmom valencia chemických prvkov. Na jednom mieste sme zhromaždili všetky užitočné informácie o tejto problematike. Použite ho pri príprave na GIA a jednotnú štátnu skúšku.
Valencia a chemická analýza
Valence- schopnosť atómov chemických prvkov vstupovať do chemických zlúčenín s atómami iných prvkov. Inými slovami, je to schopnosť atómu vytvoriť určitý počet chemických väzieb s inými atómami.
Z latinčiny sa slovo „valencia“ prekladá ako „sila, schopnosť“. Veľmi pravdivé meno, však?
Pojem „valencia“ je jedným z hlavných v chémii. Bol predstavený ešte predtým, ako sa vedci dozvedeli o štruktúre atómu (v roku 1853). Preto, keď sa študovala štruktúra atómu, prešla niekoľkými zmenami.
Takže z hľadiska teórie elektroniky je valencia priamo spojená s počtom vonkajších elektrónov atómu prvku. To znamená, že "valencia" znamená počet elektrónových párov, ktorými je atóm viazaný k iným atómom.
Vedci to vedeli a dokázali opísať povahu chemickej väzby. Spočíva v tom, že pár atómov látky zdieľa pár valenčných elektrónov.
Možno sa pýtate, ako mohli byť chemici 19. storočia schopní opísať valenciu, aj keď verili, že neexistujú častice menšie ako atóm? Nedá sa povedať, že to bolo také jednoduché – spoliehali sa na chemický rozbor.
Chemickou analýzou vedci z minulosti určili zloženie chemickej zlúčeniny: koľko atómov rôznych prvkov obsahuje molekula príslušnej látky. Na to bolo potrebné určiť, aká je presná hmotnosť každého prvku vo vzorke čistej (bez nečistôt) látky.
Je pravda, že táto metóda nie je bez nedostatkov. Pretože takto možno určiť valenciu prvku len v jeho jednoduchej kombinácii s vždy jednomocným vodíkom (hydrid) alebo vždy dvojmocným kyslíkom (oxid). Napríklad valencia dusíka v NH 3 - III, pretože jeden atóm vodíka je viazaný na tri atómy dusíka. A valencia uhlíka v metáne (CH 4) je podľa toho istého princípu IV.
Táto metóda na určenie valencie je vhodná len pre jednoduché látky. Ale v kyselinách môžeme týmto spôsobom určiť len valenciu zlúčenín, ako sú zvyšky kyselín, ale nie všetky prvky (okrem známej valencie vodíka) oddelene.
Ako ste si už všimli, valencia je označená rímskymi číslicami.
Valencia a kyseliny
Pretože valencia vodíka zostáva nezmenená a je vám dobre známa, môžete ľahko určiť valenciu zvyšku kyseliny. Takže napríklad v H2SO3 je valencia S03 I, v HClO3 je valencia ClO3 I.
Podobným spôsobom, ak je známa valencia zvyšku kyseliny, je ľahké zapísať správny vzorec kyseliny: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.
Valencia a vzorce
Pojem valencia má zmysel len pre látky molekulárnej povahy a nie je veľmi vhodný na popis chemických väzieb v zlúčeninách klastrovej, iónovej, kryštalickej povahy a pod.
Indexy v molekulárnych vzorcoch látok odrážajú počet atómov prvkov, ktoré tvoria ich zloženie. Poznanie valencie prvkov pomáha správne usporiadať indexy. Rovnakým spôsobom môžete pri pohľade na molekulový vzorec a indexy pomenovať valencie jednotlivých prvkov.
Takéto úlohy plníte na hodinách chémie v škole. Napríklad, ak máme chemický vzorec látky, v ktorej je známa valencia jedného z prvkov, možno ľahko určiť valenciu iného prvku.
Aby ste to dosiahli, musíte si uvedomiť, že v látke molekulárnej povahy je počet valencií oboch prvkov rovnaký. Preto použite najmenší spoločný násobok (zodpovedajúci počtu voľných valencií potrebných na spojenie) na určenie valencie prvku, ktorý nepoznáte.
Aby bolo jasné, zoberme si vzorec oxidu železa Fe 2 O 3. Tu sa na tvorbe chemickej väzby podieľajú dva atómy železa s valenciou III a 3 atómy kyslíka s valenciou II. Ich najmenší spoločný násobok je 6.
- Príklad: máte vzorce Mn 2 O 7 . Poznáte valenciu kyslíka, je ľahké vypočítať, že najmenší spoločný násobok je 14, teda valencia Mn je VII.
Podobne môžete urobiť opak: zapíšte si správny chemický vzorec látky, pričom poznáte mocnosti jej základných prvkov.
- Príklad: aby sme správne zapísali vzorec oxidu fosforu, berieme do úvahy valenciu kyslíka (II) a fosforu (V). Najmenší spoločný násobok pre P a O je teda 10. Vzorec má teda nasledujúci tvar: P 2 O 5.
Keď dobre poznáme vlastnosti prvkov, ktoré vykazujú v rôznych zlúčeninách, je možné určiť ich mocnosť aj podľa vzhľadu takýchto zlúčenín.
Napríklad: oxidy medi majú červenú (Cu 2 O) a čiernu (CuO) farbu. Hydroxidy medi sú sfarbené do žlta (CuOH) a do modra (Cu(OH) 2).
A aby boli kovalentné väzby v látkach pre vás jasnejšie a zrozumiteľnejšie, napíšte ich štruktúrne vzorce. Čiarky medzi prvkami zobrazujú väzby (valencie), ktoré vznikajú medzi ich atómami:
Valenčné charakteristiky
Dnes sa pri určovaní valencie prvkov vychádza z poznatkov o štruktúre vonkajších elektrónových obalov ich atómov.
Valencia môže byť:
- konštantné (kovy hlavných podskupín);
- variabilné (nekovy a kovy vedľajších skupín):
- najvyššia valencia;
- nižšia valencia.
Konštanta v rôznych chemických zlúčeninách zostáva:
- mocenstvo vodíka, sodíka, draslíka, fluóru (I);
- mocenstvo kyslíka, horčíka, vápnika, zinku (II);
- valencia hliníka (III).
Ale valencia železa a medi, brómu a chlóru, ako aj mnohých iných prvkov, sa mení, keď tvoria rôzne chemické zlúčeniny.
Valencia a elektronická teória
V rámci elektrónovej teórie sa valencia atómu určuje na základe počtu nepárových elektrónov, ktoré sa podieľajú na tvorbe elektrónových párov s elektrónmi iných atómov.
Na tvorbe chemických väzieb sa podieľajú iba elektróny umiestnené na vonkajšom obale atómu. Preto maximálna valencia chemického prvku je počet elektrónov vo vonkajšom elektrónovom obale jeho atómu.
Pojem valencie úzko súvisí s periodickým zákonom, ktorý objavil D. I. Mendelejev. Ak sa pozorne pozriete na periodickú tabuľku, ľahko si všimnete: pozícia prvku v periodickom systéme a jeho valencia sú neoddeliteľne spojené. Najvyššej valencii prvkov, ktoré patria do rovnakej skupiny, zodpovedá poradové číslo skupiny v periodickej sústave.
Najnižšiu valenciu zistíte, keď od počtu skupín v periodickej tabuľke (je ich osem) odčítate číslo skupiny prvku, ktorý vás zaujíma.
Napríklad valencia mnohých kovov sa zhoduje s číslami skupín v tabuľke periodických prvkov, do ktorých patria.
Tabuľka valencie chemických prvkov
Sériové číslo chem. prvok (atómové číslo) |
názov |
chemický symbol |
Valence |
1 | Vodík Hélium / hélium Lítium / Lítium Beryllium / Beryllium Uhlík / Uhlík Dusík / Dusík Kyslík / Kyslík Fluór / Fluór Neón / Neón Sodík Horčík / Horčík hliník Kremík / kremík Fosfor / Fosfor Síra Chlór / Chlór Argón / Argón Draslík / Draslík Vápnik / vápnik Scandium / Scandium Titán / titán Vanád / Vanád Chróm / Chróm Mangán / Mangán Železo / Železo Kobalt / kobalt Nikel / Nikel Meď Zinok / zinok Gálium / Gálium Germánium /Germanium Arzén / Arzén Selén / Selén Bróm / bróm Krypton / Krypton Rubidium / Rubidium Stroncium / Stroncium Ytrium / Ytrium Zirkónium / zirkónium Niób / niób Molybdén / molybdén Technecium / Technecium Ruthenium / Ruthenium Rhodium Paládium / Paládium Striebro / Striebro Kadmium / Kadmium Indium / Indium Cín / Cín Antimón / Antimón Telúr / Telúr Jód / Jód Xenón / Xenón Cézium / Cézium Bárium / Bárium Lanthanum / Lanthanum Cerium / Cerium Praseodym / Praseodymium Neodym / Neodym Promethium / Promethium Samária / Samárium Europium / Europium Gadolinium / Gadolinium Terbium / Terbium Dysprosium / dysprosium Holmium / Holmium Erbium / Erbium Thulium / Thulium Ytterbium / Ytterbium Lutétium / Lutétium Hafnium / Hafnium Tantal / Tantal Volfrám / Volfrám Rhenium / Rhenium Osmium / Osmium Iridium / Iridium Platina / Platina Zlato / zlato Ortuť / Ortuť Pás / tálium Olovo / Olovo Bizmut / Bizmut Polónium / Polónium Astatín / Astatín Radón / Radón Francium / Francium Rádium / Rádium Actinium / Actinium Tórium / Tórium Proactinium / Protaktinium Urán / Urán |
H | ja (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) Žiadne dáta Žiadne dáta (II), III, IV, (V), VI |
V zátvorkách sú uvedené valencie, ktoré prvky, ktoré ich vlastnia, vykazujú zriedkavo.
Valencia a oxidačný stav
Takže, keď už hovoríme o stupni oxidácie, znamenajú, že atóm v látke iónovej (čo je dôležité) povahy má určitý podmienený náboj. A ak je valencia neutrálnou charakteristikou, potom oxidačný stav môže byť negatívny, pozitívny alebo rovný nule.
Je zaujímavé, že pre atóm toho istého prvku v závislosti od prvkov, s ktorými tvorí chemickú zlúčeninu, môže byť valenčný a oxidačný stav rovnaký (H 2 O, CH 4 atď.) a rôzny (H 2 O 2, HN03).
Záver
Prehĺbením vedomostí o štruktúre atómov sa dozviete hlbšie a podrobnejšie o valencii. Táto charakteristika chemických prvkov nie je vyčerpávajúca. Má však veľkú úžitkovú hodnotu. Čo ste sami videli viac ako raz, riešenie problémov a vykonávanie chemických pokusov v triede.
Tento článok je navrhnutý tak, aby vám pomohol usporiadať si vedomosti o valencii. A tiež pripomenúť, ako sa dá určiť a kde sa používa valencia.
Dúfame, že tento materiál bude pre vás užitočný pri príprave domácich úloh a vlastnej príprave na testy a skúšky.
stránky, s úplným alebo čiastočným kopírovaním materiálu, je potrebný odkaz na zdroj.
Atómy chemických prvkov môžu vytvárať rôzny počet väzieb. Táto schopnosť má špeciálny názov - valencia. Poďme zistiť, ako určiť valenciu podľa periodickej tabuľky, zistiť, čo to je jeho rozdiel od stupňa oxidácii, uvidíme vzory charakteristické pre uhlík, fosfor, zinok, naučíme sa nájsť valenciu chemických prvkov.
V kontakte s
Základné informácie
Valencia je schopnosť atómov rôznych chemických prvkov vytvárať medzi sebou väzby. Inými slovami, môžeme povedať, že ide o schopnosť atómu pripojiť k sebe určitý počet ďalších atómov.
Dôležité! Nie je to vždy konštantné číslo pre ten istý prvok. Prvok môže mať v rôznych zlúčeninách rôzny význam.
Definícia podľa tabuľky D.I. Mendelejev
Na určenie tejto schopnosti atómu je potrebné vedieť, čo je skupiny a podskupiny periodickej tabuľky.
Ide o zvislé stĺpce, ktoré rozdeľujú všetky prvky podľa určitého atribútu. V závislosti od označenia sa rozlišujú pododdelenia prvkov.
Tieto stĺpce rozdeľujú prvky na ťažké a ľahké prvky, ako aj podskupiny - halogény, inertné plyny a pod.
Na určenie schopnosti prvku vytvárať väzby je teda potrebné dodržiavať dve pravidlá:
- Najvyššia valencia prvku sa rovná číslu jeho skupiny.
- Najnižšiu valenciu nájdeme ako rozdiel medzi číslom 8 a číslom skupiny, v ktorej sa daný prvok nachádza.
Napríklad fosfor vykazuje najvyššiu valenciu V - P2O5 a najnižšia (8-5) \u003d 3 - PF 3.
Pri určovaní tohto ukazovateľa tiež stojí za zmienku niekoľko hlavných charakteristík a vlastností:
- Valencia vodíka je vždy I - H 2 O, HNO 3, H 3 PO 4.
- Valencia sa vždy rovná II - CO 2, SO 3.
- Pre kovy, ktoré sa nachádzajú v hlavnej podskupine, sa tento ukazovateľ vždy rovná číslu skupiny - Al 2 O 3, NaOH, KH.
- U nekovov sa najčastejšie prejavujú len dve valencie – vyššia a nižšia.
Existujú aj prvky, ktoré môžu mať 3 alebo 4 rôzne hodnoty tento ukazovateľ. Patria sem chlór, bór, jód, chróm, síra a iné. Napríklad chlór má valenciu I, III, V, VII - HCl, ClF3, ClF5, HCl04, v tomto poradí.
Definícia podľa vzorca
Na určenie podľa vzorca môžete použiť niekoľko pravidiel:
- Ak je známa valencia (V) jedného z prvkov v dvojitej zlúčenine: povedzme, že existuje zlúčenina uhlíka a kyslíka CO 2, pričom vieme, že valencia kyslíka je vždy rovná II, potom môžeme použiť toto pravidlo: súčin počtu atómov podľa jeho V jedného prvku by sa mal rovnať súčinu počtu atómov iného prvku podľa jeho V. Valenciu teda môžeme nájsť nasledovne - 2 × 2 (v molekule existujú 2 atómy kyslíka s V = 2), tj valencia uhlíka je 4. Zvážte niekoľko ďalších príkladov: P 2 O 5 - tu je valencia fosforu \u003d (5 * 2) / 2 \u003d 5. HCl - valencia chlóru sa bude rovnať I, pretože táto molekula má 1 atóm vodíka a V \u003d 1.
- Ak je známa valencia niekoľkých prvkov, ktoré tvoria skupinu: v molekule hydroxidu sodného NaOH je valencia kyslíka II a vodíková valencia je I, tak skupina -OH má jednu voľnú valenciu, pretože kyslík má pripojenú iba jednu. atóm vodíka a ešte jedna väzba je voľná. Sodík sa k nemu pripojí. Možno konštatovať, že sodík je jednomocný prvok.
Rozdiel medzi oxidačným stavom a valenciou
Je veľmi dôležité pochopiť zásadný rozdiel medzi týmito pojmami. Stupeň oxidácie je podmienený elektrický náboj, ktorý má jadro atómu, zatiaľ čo valencia je počet väzieb, ktoré môže jadro prvku vytvoriť.
Pozrime sa bližšie na to, čo je to oxidačný stav. Podľa modernej teórie štruktúry atómu sa jadro prvku skladá z kladne nabitých protónov a neutrónov bez náboja a okolo neho sú elektróny so záporným nábojom, ktoré vyrovnávajú náboj jadra a robia prvok elektricky neutrálny.
Keď atóm vytvorí väzbu s iným prvkom, to darovať alebo prijať elektróny, to znamená, že sa dostane do nerovnováhy a začne mať elektrický náboj. Navyše, ak sa atóm vzdá elektrónu, nabije sa kladne, a ak ho prijme, stane sa záporným.
Pozor! V kombinácii chlóru a vodíka HCl odovzdáva vodík jeden elektrón a získava náboj +1 a chlór prijíma elektrón a stáva sa záporným -1. V komplexných zlúčeninách, HNO 3 a H 2 SO 4, budú oxidačné stavy nasledovné - H + 1 N + 5 O 3 -2 a H 2 + 1 S + 6 O 4 -2.
Porovnaním týchto dvoch definícií môžeme dospieť k záveru, že valencia a oxidačný stav sa často zhodujú: valencia vodíka +1 a valencia I, oxidačný stav kyslíka -2 a V II, ale je veľmi dôležité mať na pamäti, že toto pravidlo nie je vždy dodržané!
V organickej zlúčenine uhlíka nazývanej formaldehyd a vzorca HCOH má uhlík oxidačný stav 0, ale má V 4. V peroxide vodíka H 2 O 2 má kyslík oxidačný stav +1, ale V zostáva rovnaký až 2. Preto by sme nemali identifikovať tieto dva pojmy, pretože v niektorých prípadoch to môže viesť k chybe.
Valencie spoločných prvkov
Vodík
Jeden z najbežnejších prvkov vo vesmíre, ktorý sa nachádza v mnohých zlúčeninách a má vždy V=1. Je to spôsobené štruktúrou jeho vonkajšieho elektrónového orbitálu, v ktorom má vodík 1 elektrón.
Na prvej úrovni nemôžu byť súčasne viac ako dva elektróny, takže vodík sa môže buď vzdať svojho elektrónu a vytvoriť väzbu (elektrónový obal zostane prázdny), alebo prijať 1 elektrón a vytvoriť novú väzbu ( elektrónový obal bude úplne naplnený).
Príklad: H20 - 2 atómy vodíka s V \u003d 1 sú spojené s dvojmocným kyslíkom; HCl - jednomocný chlór a vodík; HCN je kyselina kyanovodíková, kde vodík tiež vykazuje V 1.
Jeden chemický prvok na pripojenie alebo nahradenie určitého počtu atómov iného.
Valencia atómu vodíka, ktorá sa rovná 1, sa berie ako jednotka valencie, to znamená, že vodík je monovalentný. Preto valencia prvku udáva, s koľkými atómami vodíka je pripojený jeden atóm príslušného prvku. Napríklad, HCl kde chlór je jednomocný; H20 kde kyslík je dvojmocný; NH3 kde dusík je trojmocný.
Tabuľka prvkov s konštantnou valenciou.
Vzorce látok možno zostaviť podľa mocností ich základných prvkov. A naopak, ak poznáte mocnosť prvkov, môžete z nich vytvoriť chemický vzorec.
Algoritmus na zostavovanie vzorcov látok podľa valencie.
1. Zapíšte si symboly prvkov.
2. Určte valencie prvkov zahrnutých vo vzorci.
3. Nájdite najmenší spoločný násobok číselných hodnôt valencie.
4. Nájdite vzťah medzi atómami prvkov tak, že nájdený najmenší spoločný násobok vydelíte príslušnými valenciami prvkov.
5. Napíšte indexy prvkov v chemickom vzorci.
Príklad: Napíšte chemický vzorec pre oxid fosforečný.
1. Napíšme si symboly:
2. Definujte valencie:
4. Nájdite vzťah medzi atómami:
5. Napíšme indexy:
Algoritmus na určenie valencie podľa vzorcov chemických prvkov.
1. Napíšte vzorec chemickej zlúčeniny.
2. Označte známu valenciu prvkov.
3. Nájdite najmenší spoločný násobok valencie a indexu.
4. Nájdite pomer najmenšieho spoločného násobku k počtu atómov druhého prvku. Toto je požadovaná valencia.
5. Vykonajte kontrolu vynásobením valencie a indexu každého prvku. Ich diela musia byť rovnaké.
Príklad: určiť valenciu prvkov sírovodíka.
1. Napíšeme vzorec:
H 2 S
2. Označte známu valenciu:
H 2 S
3. Nájdite najmenší spoločný násobok:
H 2 S
4. Nájdite pomer najmenšieho spoločného násobku k počtu atómov síry:
H 2 S
5. Skontrolujeme.