Содержание

Валентность. Как найти валентность. Элементы с постоянной валентностью

Валентность - это способность атома данного элемента образовывать определенное количество химических связей.

Образно говоря, валентность - это число "рук", которыми атом цепляется за другие атомы. Естественно, никаких "рук" у атомов нет; их роль играют т. н. валентные электроны.

Можно сказать иначе: валентность - это способность атома данного элемента присоединять определенное число других атомов.

Необходимо четко усвоить следующие принципы:


Существуют элементы с постоянной валентностью (их относительно немного) и элементы с переменной валентностью (коих большинство).

Элементы с постоянной валентностью необходимо запомнить:

ЭлементыПостоянная валентность
щелочные металлы (Li, Na, K, Rb , Cs, Fr) I
металлы II группы, главной подгруппы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) II
алюминий (Al) III
кислород (О) II
фтор (F) I

Остальные элементы могут проявлять разную валентность.


Высшая валентность элемента в большинстве случаев совпадает с номером группы, в которой находится данный элемент.

Например, марганец находится в VII группе (побочная подгруппа), высшая валентность Mn равна семи. Кремний расположен в IV группе (главная подгруппа), его высшая валентность равна четырем.

Следует помнить, однако, что высшая валентность не всегда является единственно возможной. Например, высшая валентность хлора равна семи (убедитесь в этом!), но известны соединения, в которых этот элемент проявляет валентности VI, V, IV, III, II, I.

Важно запомнить несколько исключений: максимальная (и единственная) валентность фтора равна I (а не VII), кислорода - II (а не VI), азота - IV (способность азота проявлять валентность V - популярный миф, который встречается даже в некоторых школьных учебниках).


Валентность и степень окисления - это не тождественные понятия.

Эти понятия достаточно близки, но не следует их путать! Степень окисления имеет знак (+ или -), валентность - нет; степень окисления элемента в веществе может быть равна нулю, валентность равна нулю лишь в случае, если мы имеем дело с изолированным атомом; численное значение степени окисления может НЕ совпадать с валентностью. Например, валентность азота в N

2 равна III, а степень окисления = 0. Валентность углерода в муравьиной кислоте = IV, а степень окисления = +2.


Если известна валентность одного из элементов в бинарном соединении, можно найти валентность другого.

Делается это весьма просто. Запомните формальное правило: произведение числа атомов первого элемента в молекуле на его валентность должно быть равно аналогичному произведению для второго элемента.

В соединении AxBy: валентность (А) • x = валентность (В) • y

Пример 1. Найти валентности всех элементов в соединении NH3.

Решение. Валентность водорода нам известна - она постоянна и равна I. Умножаем валентность Н на число атомов водорода в молекуле аммиака: 1 • 3 = 3. Следовательно, для азота произведение 1 (число атомов N) на X (валентность азота) также должно быть равно 3. Очевидно, что Х = 3. Ответ: N(III), H(I).


Пример 2. Найти валентности всех элементов в молекуле Cl

2O5.

Решение. У кислорода валентность постоянна (II), в молекуле данного оксида пять атомов кислорода и два атома хлора. Пусть валентность хлора = Х. Составляем уравнение: 5 • 2 = 2 • Х. Очевидно, что Х = 5. Ответ: Cl(V), O(II).


Пример 3. Найти валентность хлора в молекуле SCl2, если известно, что валентность серы равна II.

Решение. Если бы авторы задачи не сообщили нам валентность серы, решить ее было бы невозможно. И S, и Cl - элементы с переменной валентностью. С учетом дополнительной информации, решение строится по схеме примеров 1 и 2. Ответ: Cl(I).


Зная валентности двух элементов, можно составить формулу бинарного соединения.

В примерах 1 - 3 мы по формуле определяли валентность, попробуем теперь проделать обратную процедуру.

Пример 4. Составьте формулу соединения кальция с водородом.

Решение. Валентности кальция и водорода известны - II и I соответственно. Пусть формула искомого соединения - CaxHy. Вновь составляем известное уравнение: 2 • x = 1 • у. В качестве одного из решений этого уравнения можно взять x = 1, y = 2. Ответ: CaH

2.

"А почему именно CaH2? - спросите вы. - Ведь варианты Ca2H4 и Ca4H8 и даже Ca10H20 не противоречат нашему правилу!"

Ответ прост: берите минимально возможные значения х и у. В приведенном примере эти минимальные (натуральные!) значения как раз и равны 1 и 2.

"Значит, соединения типа N2O4 или C6H6 невозможны? - спросите вы. - Следует заменить эти формулы на NO2 и CH?"

Нет, возможны. Более того, N2O4 и NO2 - это совершенно разные вещества. А вот формула СН вообще не соответствует никакому реальному устойчивому веществу (в отличие от С6Н6).

Несмотря на все сказанное, в большинстве случаев можно руководствоваться правилом: берите наименьшие значения индексов.


Пример 5. Составьте формулу соединения серы с фтором, если известно, что валентность серы равна шести.

Решение. Пусть формула соединения - SxFy. Валентность серы дана (VI), валентность фтора постоянна (I). Вновь составляем уравнение: 6 • x = 1 • y. Несложно понять, что наименьшие возможные значения переменных - это 1 и 6. Ответ: SF

6.


Вот, собственно, и все основные моменты.

А теперь проверьте себя! Предлагаю пройти небольшой тест по теме "Валентность".

Хотите узнать, почему "классическое" определение валентности часто не "работает"? Почему валентность железа в FeO не равна двум? Почему для описания комплексных веществ используется понятие "координационное число"?

Смотрите продолжение этой статьи →


Как определить валентность элемента? | Студенческая жизнь

Существует несколько определений понятия «валентность». Чаще всего этим термином называют способность атомов одного элемента присоединять определённое число атомов других элементов. Часто у тех, кто только начинает изучать химию, возникает вопрос: Как определить валентность элемента?. Сделать это несложно, зная несколько правил.

Валентности постоянные и переменные

Рассмотрим соединения HF, h3S и Cah3. В каждом из этих примеров один атом водорода присоединяет к себе только один атом другого химического элемента, значит его валентность равна одному. Значение валентности записывают над символом химического элемента римскими цифрами.

В приведённом примере атом фтора связан только с одним одновалентным атомом H, значит валентность его тоже равна 1. Атом серы в h3S присоединяет к себе уже два атома H, поэтому она в данном соединении двухвалентна. С двумя водородными атомами связан и кальций в его гидриде Cah3, а значит, и его валентность равна двум.

Кислород в подавляющем большинстве своих соединений двухвалентен, то есть образует две химические связи с другими атомами.

Атом серы в первом случае присоединяет к себе два кислородных атома, то есть всего образует 4 химические связи (один кислород образует две связи, значит сера — два раза по 2), то есть валентность ее равна 4.

В соединении SO3 сера присоединяет уже три атома O, поэтому и валентность ее равна 6 (три раза образует по две связи с каждым атомом кислорода). Атом кальция же присоединяет только один атом кислорода, образуя с ним две связи, значит, его валентность такая же, как и у O, то есть равна 2.

Обратите внимание на то, что атом H одновалентен в любом соединении. Всегда (кроме иона гидроксония h4O(+)) равна 2 валентность кислорода. По две химические связи как с водородом, так и с кислородом образует кальций. Это элементы с постоянной валентностью. Кроме уже указанных, постоянную валентность имеют:

  • Li, Na, K, F — одновалентны;
  • Be, Mg, Ca, Zn, Cd — обладают валентностью, равной II;
  • B, Al и Ga — трехвалентны.

Атом серы, в отличие от рассмотренных случаев, в соединении с водородом имеет валентность, равную II, а с кислородом может быть и четырех- и шестивалентна. Про атомы таких элементов говорят, что они имеют переменную валентность. При этом максимальное ее значение в большинстве случаев совпадает с номером группы, в которой находится элемент в Периодической системе (правило 1).

Из этого правила есть много исключений. Так, элемент 1 группы медь, проявляет валентности и I, и II. Железо, кобальт, никель, азот, фтор, напротив, имеют максимальную валентность, меньшую, чем номер группы. Так, для Fe, Co, Ni это II и III,  для N — IV, а для фтора — I.

Минимальное значение валентности всегда  соответствует разнице между числом 8 и номером группы (правило 2).

Однозначно определить, какова же валентность элементов, у которых она переменная, можно только по формуле определенного вещества.

Определение валентности в бинарном соединении

Рассмотрим, как определить валентность элемента в бинарном (из двух элементов) соединении. Здесь возможны два варианта: в соединении валентность атомов одного элемента известна точно или же обе частицы с переменной валентностью.

Случай первый:

  • Fe2O3 — валентность кислорода постоянна и равна II. Три атома О имеют 2 × 3 = 6 единиц валентности.
  • Далее работаем по правилу: суммарное число единиц валентности для атомов одного элемента совпадает с числом единиц валентности для атомов другого вида (правило 3).
  • Согласно этому правилу, общее число единиц валентности для железа тоже равно 6.
  • Разделим общее число валентных единиц на количество атомов железа, то есть на 2, и получим валентность железа, равную III.

Случай второй:

  • SnCI4 — оба атома с переменной валентностью. Применяем ещё одно правило: в бинарном соединении элемент, стоящий на втором месте, имеет минимальную валентность. В соединениях металлов с неметаллами на втором месте записывают неметалл. В формуле вещества, состоящего только из неметаллов, на втором месте пишут символ того элемента, который в ПСХЭ находится правее или выше.
  • В приведённом примере Sn (олово) — металл, CI — неметалл, соответственно он и будет иметь минимальную валентность. Её определим, исходя из правила 2: 8 — 7 = 1
  • Далее определим суммарное число единиц валентности у хлора: 4 × 1= 4
  • Воспользуемся правилом 3. Суммарное количество валентных единиц олова тоже будет равно 4. Все они приходятся на один атом Sn, значит, это и есть его валентность.

Определение валентности по формуле трехэлементной частицы.

Далеко не все химические вещества состоят из двухатомных молекул. Как определить валентность элемента в трёхэлементной частице? Рассмотрим этот вопрос на примере формул двух соединения  K2Cr2O7.

  • Cr здесь называют центральным атомом. Необходимо помнить, что все остальные атомы связаны с ним через кислородные мостики. Исходя из этого, и будем производить вычисления.
  • Кислород — элемент с постоянной валентностью, равной двум. Калий всегда одновалентен.
  • Всего атомы O образуют 7 × 2 = 14 единиц валентности, а атомы калия 1 × 2 = 2.
  • Из 14 валентных единиц атом серы два расходует на присоединение калия, следовательно, на хром их остаётся 14 — 2 = 12.
  • Это число единиц валентности приходится на 2 атома Cr, значит, на один атом приходится 12÷2=6.

Если же вместо калия в формуле будет присутствовать железо, или другой элемент с переменной валентностью, нам потребуется знать, какова же валентность кислотного остатка. Например, нужно вычислить валентности атомов всех элементов в соединении с формулой FeSO4.

  • Атом кислорода двухвалентен, всего на кислород приходится II × 4 = 8 единиц валентности.
  • Валентность кислотного остатка SO4 равна II (как ее определить, написано в статье «Формулы кислот»).
  • По правилу 3 валентность железа в этом случае тоже равна II.
  • Центральный атом здесь S. Кислород присоединяет один атом железа, расходуя на него две валентные единицы, следовательно, на серу их остаётся 8 — 2 = 6 единиц валентности. Так как в формуле FeSO4 один атом серы, то это и есть ее валентность.

Следует отметить, что термин «валентность» чаще использую в органической химии. При составлении формул неорганических соединений чаще используют понятие «степень окисления».

Валентность. Степень окисления химических элементов

Валентность химических элементов

Валентность элемента — число химических связей, которые образует один атом данного элемента в данной молекуле.

Валентные возможности атома определяются числом:

  • неспаренных электронов
  • неподеленных электронных пар
  • вакантных валентных орбиталей

Правила определения валентности элементов в соединениях

  1. Валентность водорода принимают за I (единицу).
  2. Кислород в своих соединениях всегда проявляет валентность II.
  3. Высшая валентность равна номеру группы.
  4. Низшая валентность равна разности между числом 8 (количество групп в таблице) и номером группы, в которой находится данный элемент, т.е. 8 – № группы.
  5. Валентность может быть постоянной или переменной.
  6. Валентность простых веществ не равна нулю. Исключение VIII группа главная подгруппа (благородные газы).

Валентность элементов не имеет знака.

У металлов, находящихся в главных подгруппах, валентность равна номеру группы. 

У неметаллов в основном проявляются две валентности: высшая и низшая.

Пример

Сера (S) имеет высшую валентность VI и низшую (8 – 6), равную II.

Фосфор (P) проявляет валентности V и III.

Запомни!

В большинстве случаев валентность и степень окисления численно совпадают, хотя это разные характеристики. Но!

  • СО (монооксид углерода) - валентность атома углерода равна III, а степень окисления +2
  • HNO3 (азотная кислота) - валентность атома азота равна IV, а степень окисления +5
  • Н2О2 (пероксид водорода) - валентность водорода равна I, валентность атома кислорода равна II, а степень окисления водорода равна +1, а степень окисления кислорода равна -1. Аналогично во всех пероксидах валентность кислорода равна II.
  • N2h5 (гидразин) - валентность азота равна III, а степень окисления равна +2.
  •  h3 (I), N2 (III), O2 (II), F2 (I), Cl2 (I), Br2 (I), I2 (I), а степени окисления равны 0.

Степень окисления химических элементов

Степень окисления — это условный заряд атома в соединении, вычисленный в предположении, что все связи в соединении ионные (то есть все связывающие электронные пары полностью смещены к атому более электроотрицательного элемента).

Численно она равна количеству электронов, которое отдает атом приобретающий положительный заряд, или количеству электронов, которое присоединяет к себе атом, приобретающий отрицательный заряд.

Различие понятий степень окисления и валентность

Понятие валентность используется для количественного выражения электронного взаимодействия в ковалентных соединениях, то есть в соединениях, образованных за счет образования общих электронных пар. Степень окисления используется для описания реакций, которые сопровождаются отдачей или присоединением электронов.

В отличии от валентности, являющейся нейтральной характеристикой, степень окисления может иметь положительное, отрицательное, или нулевое значение. Положительное значение соответствует числу отданных электронов, а отрицательная числу присоединенных. Нулевое значение означает, что элемент находится либо в форме простого вещества, либо он был восстановлен до 0 после окисления, либо окислен до нуля после предшествующего восстановления. 

Определение степени окисления конкретного химического элемента

Степень окисления простых веществ всегда равна нулю.

Элементы с постоянной степенью окисления

Степень окисления = +№ группы

I группа главная подгруппа степень окисления +1.

II группа главная подгруппа степень окисления +2.

III группа главная подгруппа (бор, алюминий) степень окисления равна +3. 

Исключения

  • Водород (H) в соединениях с различными неметаллами всегда проявляет степень окисления +1, за исключением Si(+4)h5(-), B2(+3)H6(-), B(+3)h4(-), где водород принимает степень окисления -1, а в соединениях с металлами водород всегда имеет степень окисления -1: Na(+)H(-), Ca(+2)h3(-). 
  • Кислород в большинстве соединений имеет степень окисления -2. Однако в составе пероксидов его степень окисления равна -1 (например h3(+)O2(-), Na(2+)O(2-), Ba(+2)O2(-) и др.), а в соединениях с более электроотрицательным элементом - фтором - степень окисления кислорода положительна: O2(+)F2(-), O(+2)F2(-).
  • Фтор (F) как наиболее электроотрицательный элемент во всех соединениях проявляет степень окисления -1 (хотя расположен в VII группе главной подгруппе).
  • Серебро (Ag) имеет постоянную степень окисления +1 (хотя расположен в I группе побочной подгруппе).
  • Цинк (Zn) имеет постоянную степень окисления +2 (хотя расположен во II группе побочной подгруппе).

Элементы с переменной степенью окисления

Все остальные элементы (за исключением VIII группы главной подгруппы).

Для элементов главных подгрупп:

  • Высшая степень окисления = +№ группы.
  • Низшая степень окисления = +№ группы – 8.
  • Промежуточная степень окисления = +№ группы – 2.

Пример

Фосфор (P)

  • Высшая степень окисления = +5.
  • Низшая степень окисления = -3.
  • Промежуточная степень окисления = +3.

Если молекула образована ковалентными связями, то более электроотрицательный атом имеет отрицательную степень окисления, а менее электроотрицательный — положительную. 

При определении степени окисления в продуктах химических реакций исходят из правила электронейтральности, в соответствии с которым сумма степеней окисления различных элементов, входящих в состав вещества, должна быть равна нулю. 

Примеры определения степеней окисления в сложных веществах

Задание 1

Определите степени окисления всех элементов в соединение N2O5.

Решение

В молекуле N2O5 более электроотрицательным является атом кислорода, следовательно, он находится в своей низшей степени окисления -2, а атом азота имеет степень окисления +5. Полученная алгебраическая сумма степеней окисления будет равняться нулю: 2*(+5) + 5*(-2) = 0.

Задание 2

Определите степени окисления всех элементов в соединение Na2SO4.

Решение

Степень окисления натрия равна +1, так как это элемент первой группы главной подгруппы. Степень окисления кислорода равна -2, так как данное соединение не относится к исключениям. Сера — это элемент VI группы главной подгруппы, поэтому у нее переменная степень окисления, которую нужно рассчитать.

Степень окисления серы (S) обозначаем за х, учитываем, что алгебраическая сумма степеней окисления равна 0, а также принимаем во внимание число атомов каждого химического элемента, получаем уравнение: 2*(+1) + х + 4(-2) = 0. Отсюда х  = +6. 

Задание 3

Определите степени окисления всех элементов в соединение K2Cr2O7.

Решение

Степень окисления калия равна +1, так как это элемент первой группы главной подгруппы. Степень окисления кислорода равна -2, так как данное соединение не относится к исключениям. Хром — это элемент VI группы побочной подгруппы, поэтому у нее переменная степень окисления, которую нужно рассчитать.Степень окисления серы (Cr) обозначаем за х, учитываем, что алгебраическая сумма степеней окисления равна 0, а также принимаем во внимание число атомов каждого химического элемента, получаем уравнение: 2*(+1) + 2*х + 7(-2) = 0. Отсюда х  = +6. 

Полезные ссылки

Источник материала

Валентность химических элементов (видео)

Степень окисления (видео)

Валентные возможности углерода (видео)

Валентные возможности азота (видео)

Дополнительные материалы

Валентные возможности атомов химических элементов (видео)

Как определить валентность химических элементов - Разные правила и памятки - Памятки ученикам

Рассматривая формулы различных соединений, нетрудно заметить, что число атомов одного и того же элемента в молекулах различных веществ не одинаково. Например, HCl, NH4Cl, H2S, H3PO4 и т.д. Число атомов водорода в этих соединениях изменяется от 1 до 4. Это характерно не только для водорода.

Как же угадать, какой индекс поставить рядом с обозначением химического элемента? Как составляются формулы вещества? Это легко сделать, когда знаешь валентность элементов, входящих в состав молекулы данного вещества.

Валентность  это свойство атома данного элемента присоединять, удерживать или замещать  в химических реакциях определённое количество атомов другого элемента. За единицу валентности принята валентность атома водорода. Поэтому иногда определение валентности формулируют так:валентность  это свойство атома данного элемента присоединять или замещать определённое количество атомов водорода.

Если к одному атому данного элемента прикрепляется один атом водорода, то элемент одновалентен, если два  двухвалентен и т.д. Водородные соединения известны не для всех элементов, но почти все элементы образуют соединения с кислородом О. Кислород считается постоянно двухвалентным.

Постоянная валентность:

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

Но как поступить в том случае, если элемент не соединяется с водородом? Тогда валентность необходимого элемента определяют  по валентности известного элемента. Чаще всего её находят, используя валентность кислорода,  потому что в соединениях его валентность всегда равно 2.Например, не составит труда найти валентность элементов в следующих соединениях: Na2O (валентность Na  1, O  2), Al2O(валентность Al  3, O  2).

Химическую формулу данного вещества можно составить, только зная валентность элементов. Например, составить формулы таких соединений, как CaO, BaO, CO, просто, потому что число атомов в молекулах одинаково, так  как валентности элементов равны.

А если валентности разные? Когда мы действуем в таком случае? Необходимо запомнить следующее правило: в формуле любого химического  соединения произведение валентности одного элемента на число его атомов в молекуле равно произведению валентности на число атомов другого элемента. Например, если  известно, что валентность Mn  в соединении равна 7, а O  2, тогда формула соединения будет выглядеть так  Mn2O7.

Как же мы получили формулу?

Рассмотрим алгоритм составления формул по валентности для состоящих из двух химических элементов.

Существует правило, что число валентностей у одного химического элемента равно числу валентностей у другого. Рассмотрим на примере образования молекулы, состоящей из марганца и кислорода.
Будем составлять в соответствии с алгоритмом:

1. Записываем рядом символы химических элементов:

Mn O

2. Ставим над химическими элементами цифрами их валентности (валентность химического элемента можно найти в таблице периодической системы Менделева, у марганца  7, у кислорода   2.

3. Находим наименьшее общее кратное (наименьшее число, которое делится без остатка на 7 и на 2). Это число 14. Делим его на валентности элементов 14 : 7 = 2, 14 : 2 = 7, 2 и 7 будут индексами, соответственно у фосфора и кислорода. Подставляем индексы.

Зная валентность одного химического элемента, следуя правилу: валентность одного элемента × число его атомов в молекуле = валентность другого элемента × число атомов этого (другого) элемента,  можно определить валентность другого.

Mn2O(7 · 2 = 2 · 7).

2х = 14,

х = 7.

Понятие о валентности было введено в химию до того, как стало известно строение атома. Сейчас установлено, что это свойство элемента связано с числом внешних электронов. Для многих элементов максимальная валентность вытекает из положения этих элементов в периодической системе.

Урок 6. Валентность – HIMI4KA

У нас вышел новый курс, где всё объясняется ещё проще. Подробннее по ссылке

В уроке 6 «Валентность» из курса «Химия для чайников» дадим определение валентности, научимся ее определять; рассмотрим элементы с постоянной и переменной валентностью, кроме того научимся составлять химические формулы по валентности. Напоминаю, что в прошлом уроке «Химическая формула» мы дали определение химическим формулам и их индексам, а также выяснили различия химических формул веществ молекулярного и немолекулярного строения.

Вы уже знаете, что в химических соединениях атомы разных элементов находятся в определенных числовых соотношениях. От чего зависят эти соотношения?

Рассмотрим химические формулы нескольких соединений водорода с атомами других элементов:

Нетрудно заметить, что атом хлора связан с одним атомом водорода, атом кислорода — с двумя, атом азота — с тремя, а атом углерода — с четырьмя атомами водорода. В то же время в молекуле углекислого газа СО2 атом углерода связан с двумя атомами кислорода. Из этих примеров видно, что атомы обладают разной способностью соединяться с другими атомами. Такая способность атомов выражается с помощью численной характеристики, называемой валентностью.

Валентность — численная характеристика способности атомов данного элемента соединяться с другими атомами.

Поскольку один атом водорода может соединиться только с одним атомом другого элемента, валентность атома водорода принята равной единице. Иначе говорят, что атом водорода обладает одной единицей валентности, т. е. он одновалентен.

Валентность атома какого-либо другого элемента равна числу соединившихся с ним атомов водорода. Поэтому в молекуле HCl у атома хлора валентность равна единице, а в молекуле H2O у атома кислорода валентность равна двум. По той же причине в молекуле NH3 валентность атома азота равна трем, а в молекуле CH4 валентность атома углерода равна четырем. Если условно обозначить единицу валентности черточкой |, вышесказанное можно изобразить схематически:

Следовательно, валентность атома любого элемента есть число, которое показывает, со сколькими атомами одновалентного элемента связан данный атом в химическом соединении.

Численные значения валентности обозначают римскими цифрами над символами химических элементов:

Определение валентности

Однако водород образует соединения далеко не со всеми элементами, а вот кислородные соединения есть почти у всех элементов. И во всех таких соединениях атомы кислорода проявляют валентность, равную двум. Зная это, можно определять валентности атомов других элементов в их бинарных соединениях с кислородом. (Бинарными называются соединения, состоящие из атомов двух химических элементов.)

Чтобы это сделать, необходимо соблюдать простое правило: в химической формуле вещества суммарные числа единиц валентности атомов каждого элемента должны быть одинаковыми.

Так, в молекуле воды H2O общее число единиц валентности двух атомов водорода равно произведению валентности одного атома на соответствующий числовой индекс в формуле:

Так же определяют число единиц валентности атома кислорода:

По величине валентности атомов одного элемента можно определить валентность атомов другого элемента. Например, определим валентность атома углерода в молекуле углекислого газа СО2:

Согласно вышеприведенному правилу х·1 = II·2, откуда х = IV.

Существует и другое соединение углерода с кислородом — угарный газ СО, в молекуле которого атом углерода соединен только с одним атомом кислорода:

В этом веществе валентность углерода равна II, так как х·1 = II·1, откуда х = II:

Постоянная и переменная валентность

Как видим, углерод соединяется с разным числом атомов кислорода, т. е. имеет переменную валентность. У большинства элементов валентность — величина переменная. Только у водорода, кислорода и еще нескольких элементов она постоянна (см. таблицу).

Составление химических формул по валентности

Зная валентность элементов, можно составлять формулы их бинарных соединений. Например, необходимо записать формулу кислородного соединения хлора, в котором валентность хлора равна семи. Порядок действий здесь таков.

Еще один пример. Составим формулу соединения кремния с азотом, если валентность кремния равна IV, а азота — III.

Записываем рядом символы элементов в следующем виде:

Затем находим НОК валентностей обоих элементов. Оно равно 12 (IV·III).

Определяем индексы каждого элемента:

Записываем формулу соединения: Si3N4.

В дальнейшем при составлении формул веществ не обязательно указывать цифрами значения валентностей, а необходимые несложные вычисления можно выполнять в уме.

Краткие выводы урока:

  1. Численной характеристикой способности атомов данного элемента соединяться с другими атомами является валентность.
  2. Валентность водорода постоянна и равна единице. Валентность кислорода также постоянна и равна двум.
  3. Валентность большинства остальных элементов не является постоянной. Ее можно определить по формулам их бинарных соединений с водородом или кислородом.

Надеюсь урок 6 «Валентность» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке

Валентность | CHEMEGE.RU

Валентность — это способность атомов химических элементов образовывать определенное число химических связей с атомами других химических элементов.

Ковалентные связи могут образовываться по обменному и донорно-акцепторному механизмам.

Обменный механизм образования ковалентной связи — в образовании связи участвуют одноэлектронные атомные орбитали, т.е. каждый из атомов предоставляет по одному неспаренному электрону.

Донорно-акцепторный механизм — образование связи происходит за счет электронной пары одного из атомов (атом-донор) и вакантной орбитали другого атома (атом-акцептор):

 

 

Таким образом, атомы могут образовывать химическую  связь не только за счет неспаренных электронов на внешнем энергетическом уровне, но и за счет неподеленных электронных пар, или свободных орбиталей на этом уровне.

Большинство элементов характеризуются высшей, низшей или промежуточной валентностью в соединениях. 

Для большинства элементов высшая валентность, как правило, равна номеру группы, низшая валентность определяется по формуле: 8 — № группы. Промежуточная валентность – это число между низшей и высшей валентностями.

Например, высшая валентность хлора равна VII, низшая валентность хлора равна I, промежуточные валентности — III, V.

Обратите внимание! Степень окисления и валентность — это не одно и то же. Хотя иногда степени окисления совпадают с валентностями. Стпень окисления — это условный заряд атома, он может быть и положительным и отрицательным. А вот образовать отрицательное число связей атом никак не может.

Например, валентность (число связей) атома кислорода в молекуле O2 равна II, а вот степень окисления атома кислорода равна 0.

Большинство элементов проявляют переменную валентность в соединениях, но некоторые элементы проявляют постоянную валентность. Их необходимо запомнить:

 

Элемент Валентность
Фтор F I
Кислород О II
Металлы IA группы  (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) I
Металлы IIA группы (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) II
Алюминий Al III

 

 

Как определить валентность атома в соединении?

 


Рассмотрим валентные возможности атомов второго периода. В силу некоторых ограничений они не соответствуют традиционным «школьным» представлениям.

Итак, не внешнем энергетическом уровне лития 1 неспаренный электрон: 1s22s1.

+3Li 1s2  2s1 

Следовательно, литий может образовывать одну связь и валентность лития I.

 


У бериллия на внешнем энергетическом уровне 2 электрона: 1s22s2.

+4Be 1s2  2s2 

В возбужденном состоянии возможен переход электронов внешнего энергетического уровня с одного подуровня на другой: 1s22s12p1. 

+4Be* 1s2  2s1  2p1

Таким образом, на внешнем энергетическом уровне бериллия в возбужденном энергетическом состоянии  есть 2 неспаренных электрона и две вакантные электронные орбитали. Следовательно, бериллий может образовать 2 связи по обменному механизму, т.е. валентность бериллия равна номеру группы  и равна II.

Например, в хлориде бериллия валентность бериллия равна II:

 

 


Электронная конфигурация атома бора в основном состоянии +5B 1s22s22p1:

+5B 1s2  2s2  2p1

В возбужденном состоянии: +5B* 1s22s12p2.

+5B 1s2  2s1  2p2

Следовательно, бор может образовывать 3 связи по обменному механизму (за счет неспаренных электронов). Валентность бора в соединениях — III.

Например, в трихлориде бора BCl3 валентность бора равна III.

Однако, при этом у бора остается еще одна вакантная электронная орбиталь. Следовательно, бор может выступать, как акцептор электронной пары.

 

У атома углерода в возбужденном состоянии на внешнем энергетическом уровне 4 неспаренных электрона: 1s22s12p3, следовательно, максимальная валентность углерода равна IV (как правило, в органических соединениях у углерода именно такая валентность). В основном состоянии у атома углерода 2 неспаренных электрона, и валентность II. Однако посмотрим внимательно: у атома углерода в основном состоянии не внешнем энергетическом уровне есть незанятая (вакантная) электронная орбиталь. Следовательно, он может образовывать еще одну связь — по донорно-акцепторному механизму. Таким образом, в некоторых случаях углерод может образовывать три связи (например, молекула угарного газа CO, строение которой мы рассмотрим позднее).

 

Валентные возможности атома азота определяются также строением его внешнего энергетического уровня. В основном состоянии электронная формула азота: +7N 1s22s22p3.  

За счет 3 неспаренных электронов на p-подуровне азот может образовывать 3 связи по обменному механизму (валентность III), и еще 1 связь азот может образовать по донорно-акцепторному механизму за счет неподеленной электронной пары. Таким образом, максимальная валентность  азота в соединениях — IV. На примере азота можно убедиться, что высшая валентность атома и максимальная степень окисления — разные величины, которые далеко не всегда совпадают. Возбужденное состояние с 5 неспаренными электронами для атома азота не реализуется, т.к. на 2 энергетическом уровне есть только s и p  орбитали.

 

 

 

Валентность химических элементов (Таблица)

Валентность химических элементов – это способность у атомов хим. элементов образовывать некоторое число химических связей. Принимает значения от 1 до 8 и не может быть равна 0. Определяется числом электронов атома затраченых на образование хим. связей с другим атомом. Валентность это реальная величина. Обозначается римскими цифрами (I ,II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Как можно определить валентность в соединениях:

— Валентность водорода (H) постоянна всегда 1. Отсюда в соединении h3O валентность O равна 2.

— Валентность кислорода (O) постоянна всегда 2. Отсюда в соединении СО2 валентность С равно 4.

— Высшая валентность всегда равна № группы.

— Низшая валентность равна разности между числом 8 (количество групп в Таблице Менделеева) и номером группы, в которой находится элемент.

— У металлов в подгруппах А таблицы Менделеева, валентность = № группы.

— У неметаллов обычно две валентности: высшая и низшая.

 

Валентность химических элементов может быть постоянной и переменной. Постоянная в основном у металлов главных подгрупп, переменная у неметаллов и металлов побочных подгруп.

Таблица валентности химических элементов

Атомный №

Химический элемент

Символ

Валентность химических элементов

Примеры соединений

1

Водород / Hydrogen

H

I

HF

2

Гелий / Helium

He

отсутствует

— 

3

Литий / Lithium

Li

I

Li2O

4

Бериллий / Beryllium

Be

II

BeH2

5

Бор / Boron

B

III

BCl3

6

Углерод / Carbon

C

IV, II

CO2, CH4

7

Азот / Nitrogen

N

III, IV

NH3

8

Кислород / Oxygen

O

II

H2O, BaO

9

Фтор / Fluorine

F

I

HF

10

Неон / Neon

Ne

отсутствует

— 

11

Натрий / Sodium

Na

I

Na2O

12

Магний / Magnesium

Mg

II

MgCl2

13

Алюминий / Aluminum

Al

III

Al2O3

14

Кремний / Silicon

Si

IV

SiO2, SiCl4

15

Фосфор / Phosphorus

P

III, V

PH3, P2O5

16

Сера / Sulfur

S

VI, IV, II

H2S, SO3

17

Хлор / Chlorine

Cl

I, III, V, VII

HCl, ClF3

18

Аргон / Argon

Ar

отсутствует

— 

19

Калий / Potassium

K

I

KBr

20

Кальций / Calcium

Ca

II

CaH2

21

Скандий / Scandium

Sc

III

Sc2S3

22

Титан / Titanium

Ti

II, III, IV

Ti2O3, TiH4

23

Ванадий / Vanadium

V

II, III, IV, V

VF5, V2O3

24

Хром / Chromium

Cr

II, III, VI

CrCl2, CrO3

25

Марганец / Manganese

Mn

II, III, IV, VI, VII

Mn2O7, Mn2(SO4)3

26

Железо / Iron

Fe

II, III

FeSO4, FeBr3

27

Кобальт / Cobalt

Co

II, III

CoI2, Co2S3

28

Никель / Nickel

Ni

II, III, IV

NiS, Ni(CO)4 

29

Медь / Copper

Сu

I, II

CuS, Cu2O

30

Цинк / Zinc

Zn

II

ZnCl2

31

Галлий / Gallium

Ga

III

Ga(OH)3

32

Германий / Germanium

Ge

II, IV

GeBr4, Ge(OH)2

33

Мышьяк / Arsenic

As

III, V

As2S5, H3AsO4

34

Селен / Selenium

Se

II, IV, VI,

H2SeO3

35

Бром / Bromine

Br

I, III, V, VII

HBrO3

36

Криптон / Krypton

Kr

VI, IV, II

KrF2, BaKrO4

37

Рубидий / Rubidium

Rb

I

RbH

38

Стронций / Strontium

Sr

II

SrSO4

39

Иттрий / Yttrium

Y

III

Y2O3

40

Цирконий / Zirconium

Zr

II, III, IV

ZrI4, ZrCl2

41

Ниобий / Niobium

Nb

I, II, III, IV, V

NbBr5

42

Молибден / Molybdenum

Mo

II, III, IV, V, VI

Mo2O5, MoF6

43

Технеций / Technetium

Tc

I — VII

Tc2S7

44

Рутений / Ruthenium

Ru

II — VIII

RuO4, RuF5, RuBr3

45

Родий / Rhodium

Rh

I, II, III, IV, V

RhS, RhF3

46

Палладий / Palladium

Pd

I, II, III, IV

Pd2S, PdS2

47

Серебро / Silver

Ag

I, II, III

AgO, AgF2, AgNO3

48

Кадмий / Cadmium

Cd

II

CdCl2

49

Индий / Indium

In

III

In2O3

50

Олово / Tin

Sn

II, IV

SnBr4, SnF2

51

Сурьма / Antimony

Sb

III, IV, V

SbF5, SbH3

52

Теллур / Tellurium

Te

VI, IV, II

TeH2, H6TeO6

53

Иод / Iodine

I

I, III, V, VII

HIO3, HI

54

Ксенон / Xenon

Xe

II, IV, VI, VIII

XeF6, XeO4, XeF2

55

Цезий / Cesium

Cs

I

CsCl

56

Барий / Barium

Ba

II

Ba(OH)2

57

Лантан / Lanthanum

La

III

LaH3

58

Церий / Cerium

Ce

III, IV

CeO, CeF3

59

Празеодим / Praseodymium

Pr

III, IV

PrF4, PrO2

60

Неодим / Neodymium

Nd

III

Nd2O3

61

Прометий / Promethium

Pm

III

Pm2O3

62

Самарий / Samarium

Sm

II, III

SmO

63

Европий / Europium

Eu

II, III

EuSO4

64

Гадолиний / Gadolinium

Gd

III

GdCl3

65

Тербий / Terbium

Tb

III, IV

TbF4, TbCl3

66

Диспрозий / Dysprosium

Dy

III

Dy2O3

67

Гольмий / Holmium

Ho

III

Ho2O3

68

Эрбий / Erbium

Er

III

Er2O3

69

Тулий / Thulium

Tm

II, III

Tm2O3

70

Иттербий / Ytterbium

Yb

II, III

YO

71

Лютеций / Lutetium

Lu

III

LuF3

72

Гафний / Hafnium

Hf

II, III, IV

HfBr3, HfCl4

73

Тантал / Tantalum

Ta

I — V

TaCl5, TaBr2, TaCl4

74

Вольфрам / Tungsten

W

II — VI

WBr6, Na2WO4 

75

Рений / Rhenium

Re

I — VII

Re2S7, Re2O5

76

Осмий / Osmium

Os

II — VI, VIII

OsF8, OsI2, Os2O3

77

Иридий / Iridium

Ir

I — VI

IrS3, IrF4

78

Платина / Platinum

Pt

I, II, III, IV, V

Pt(SO4)3, PtBr4

79

Золото / Gold

Au

I, II, III

AuH, Au2O3, Au2Cl6

80

Ртуть / Mercury

Hg

II

HgF2, HgBr2

81

Талий / Thallium

Tl

I, III

TlCl3, TlF

82

Свинец / Lead

Pb

II, IV

PbS, PbH4

83

Висмут / Bismuth

Bi

III, V

BiF5,  Bi2S3

84

Полоний / Polonium

Po

VI, IV, II

PoCl4, PoO3

85

Астат / Astatine

At

нет данных

— 

86

Радон / Radon

Rn

отсутствует

— 

87

Франций / Francium

Fr

I

— 

88

Радий / Radium

Ra

II

RaBr2

89

Актиний / Actinium

Ac

III

AcCl3

90

Торий / Thorium

Th

II, III, IV

ThO2, ThF4 

91

Проактиний / Protactinium

Pa

IV, V

PaCl5,  PaF4

92

Уран / Uranium

U

III, IV

UF4, UO3

93

Нептуний

Np

III — VI

NpF6, NpCl4 

94

Плутоний

Pu

II, III, IV 

PuO2, PuF3, PuF4 

95

Америций

Am

III — VI 

AmF3, AmO2 

96

Кюрий

Cm

III, IV 

CmO2, Cm2O3

97

Берклий

Bk

III, IV

BkF3, BkO2 

98

Калифорний

Cf 

II, III, IV

Cf2O3 

99

Эйнштейний

Es 

II, III 

EsF3 

100

Фермий

Fm

II, III

— 

101

Менделевий

Md

II, III 

102

Нобелий

No

II, III

103

Лоуренсий

Lr

III

Номер

Элемент 

Символ

Валентность химических элементов 

Пример



- ионы, каждый из которых несет заряд -1. Таким образом, валентность Ca равна 2, а валентность Cl равна 1.

Для атомов валентность - это количество электронов, полученных, потерянных или разделенных атомом для завершения своего октета (в основном, для достижения своей конфигурации с благородным газом).

Если количество электронов на внешней оболочке больше 4, то валентность этого атома будет (8-число электронов на внешней оболочке). Например, если количество валентных электронов равно 5, валентность атома равна 3.[8–5 = 3]

Если количество электронов во внешней оболочке меньше 4, то валентность такая же, как и количество электронов во внешней оболочке. Например, если число валентных электронов равно 2, валентность атома равна 2. Таким образом, соединения, как правило, не обладают валентностями, именно ионы или объединяющиеся атомы, составляющие соединение, имеют разные валентности, и эти валентности вызывают к разным химическим формулам для разных компонентов.

Для ионов валентность равна заряду молекулы.- ионы, каждый из которых несет заряд -1. Таким образом, валентность Ca равна 2, а валентность Cl равна 1.

Для атомов валентность - это количество электронов, полученных, потерянных или разделенных атомом для завершения своего октета (в основном, для достижения своей конфигурации с благородным газом).

Если количество электронов на внешней оболочке больше 4, то валентность этого атома будет (8-число электронов на внешней оболочке). Например, если количество валентных электронов равно 5, валентность атома равна 3.[8–5 = 3]

Если количество электронов во внешней оболочке меньше 4, то валентность такая же, как и количество электронов во внешней оболочке. Например, если количество валентных электронов равно 2, валентность атома равна 2.

Как определить валентность элементов {шаги с изображениями}

Сегодня мы обсудим еще одно важное понятие о валентности элементов, то есть Как найти валентность элементов PDF. Как вы знаете, валентность элемента - это числовая мера его объединяющей или вытесняющей способности, особенно атомов водорода.По сути, это количество электронов, которое атом элемента теряет или приобретает, чтобы завершить свой октет или статус благородного газа.

Как определить валентность соединений

Итак, мы знаем о валентности. Есть много способов определить валентность элемента. Самый простой способ измерить валентность элемента - посмотреть, к какой группе он принадлежит. Элементы, принадлежащие к определенной группе, имеют одинаковую валентность. Например, валентность водорода равна 1, поскольку он принадлежит к группе 1.Но валентность элемента такая же, как и у группы, к которой он принадлежит, только для элементов, имеющих валентность, равную или меньшую четырех.
Найдите нашу периодическую таблицу неметаллов и пустую периодическую таблицу.

Для элементов, имеющих валентность более четырех, их валентность может быть определена путем вычитания количества электронов в их валентных оболочках из 8.

Другой способ узнать валентность элемента - это наблюдать его в определенном соединении и наблюдать, как он сочетается с элементом известной валентности.Этот принцип работает по правилу октета, поскольку два элемента объединяются, чтобы завершить свое состояние октета.
для периодической таблицы с маркировкой и диаграммы электроотрицательности.

Валентность элементов с 1 по 30

Здесь мы предоставляем вам таблицу, содержащую валентность элементов от 1 до 30

Валентность элементов с 1 по 20

Здесь мы предоставляем вам таблицу, отражающую валентность элементов из 1-20
Последние начисления элементов Периодической таблицы и Периодической таблицы тенденций.

Список валентности элементов

Здесь мы делимся с вами таблицей валентности элементов вместе с их атомными номерами и символами

Щелкните здесь, чтобы получить дополнительную информацию о Периодической таблице Валентности кислорода и Периодической таблице

Валентность - Химические формулы - Национальная 5 редакция химии

Валентность - это объединяющая сила элемента. Элементы в одной группе периодической таблицы имеют одинаковую валентность. Валентность элемента связана с количеством электронов во внешней оболочке.

Номер группы 1 2 3 4 5 6 7 8
Валентность 1 2 3 4 3 2 1 0

Благородные газы имеют валентность 0, поскольку они обычно не сочетаются с другими элементами.

Чтобы написать химическую формулу соединения, лучше всего использовать С.V.S.D.F система.

  1. S - запишите символов обоих задействованных элементов.
  2. V - под каждым символом напишите его валентность . Полезно запомнить приведенную выше таблицу.
  3. S - поменять местами валентности.
  4. D - если валентности можно упростить, разделите их на меньшее из двух чисел. Если одно из чисел уже равно единице, то их нельзя далее делить и упрощать.
  5. F - напишите формулу .

Пример

Какова формула оксида калия?

Вопрос

Какова формула оксида алюминия?

Показать ответ
Вопрос

Какова формула для сероуглерода?

Выявить ответ

химическая валентность

Валентность

Что такое валентность?

Чтобы писать химические формулы, нам нужно понимать, как элементы сочетаются друг с другом, образуя молекулы или ионные соединения.Ионные соединения - это вещества, состоящие из комбинации заряженных (положительных и отрицательных) частиц.

Валентность относится к способности атома или группы химически связанных атомов образовывать химические связи с другими атомами или группами атомов.
Валентность элемента определяется количеством электронов внешней оболочки (валентности).
Валентность многоатомных ионов (например, SO 4 2-) - это заряд иона.

Давайте не будем усложнять это и сразу перейдем к таблице Менделеева и тому, как мы можем определить валентность элемента.

Периодическая таблица, показанная слева, может многое рассказать нам о валентности элементов.

Элементы помещены в группы (столбцы) в периодической таблице в соответствии с количеством валентных электронов, поэтому, естественно, положение элемента в периодической таблице должно дать нам представление о его валентности.

Все элементы в группе 1 имеют 1 валентный электрон, поэтому они имеют валентность +1, поскольку они будут иметь тенденцию отдавать 1 электрон.

То же самое для группы 2, которая отдаст два электрона, и группы 3, которая отдаст 3 электрона.

Элементы группы 5, однако, имеют 5 валентных электронов и, как правило, принимают 3 электрона и, следовательно, имеют валентность -3.
Элементы группы 6 имеют 6 валентных электронов и будут иметь тенденцию принимать 2 электрона и иметь валентность -2.
Элементы группы 7 имеют 7 валентных электронов и будут иметь тенденцию принимать 1 электрон и иметь валентность -1.
Элементы группы 8 не реагируют и поэтому имеют валентность 0 .

Валентности очень полезны, когда мы хотим написать формулы соединений, образованных из атомов металлов и неметаллов. Например, возьмем реакцию между атомами натрия и хлора.
Соединения, образованные между металлами и неметаллами, будут обрабатываться по-разному.Сначала мы рассмотрим взаимодействие металла и неметалла.

Литий имеет валентность +1, а азот - -3
Соедините атомы азота и лития, чтобы получить формулу нитрида лития.
При написании формулы идея состоит в том, чтобы создать нейтральное соединение, используя как можно меньше атомов каждого элемента.

Следуйте этому очень простому методу.

Шаг 1 Запишите два атома и их валентность, всегда помещая атом с положительной валентностью слева.
Шаг 2 Запишите валентность (без знака) для каждого атома в виде нижнего индекса.
Шаг 3 Поменяйте местами нижние индексы и разделите на наименьшее число, только если большее число делится на меньшее число.
Шаг 4 Удалите любой нижний индекс, равный «1»
Давайте посмотрим на другой пример, запишем формулу соединения, образованного между кислородом и алюминием (оксид алюминия)
Шаг 1 Запишите два атома и их валентность, всегда помещая атом с положительной валентностью слева.
Шаг 2 Запишите валентность (без знака) для каждого атома в виде нижнего индекса.
Шаг 3 Поменяйте местами нижние индексы и разделите на наименьшее число, только если большее число делится на меньшее число.
Шаг 4 Удалите любой нижний индекс, равный «1»

Напишите формулу соединения, образующегося между кальцием и углеродом, называемого карбидом кальция.

Шаг 1 Запишите два атома и их валентность, всегда помещая атом с положительной валентностью слева.

Шаг 2 Запишите валентность (без знака) для каждого атома в виде нижнего индекса.
Шаг 3 Поменяйте местами нижние индексы и разделите на наименьшее число, только если большее число делится на меньшее число.
Шаг 4 Удалите любой нижний индекс, равный «1»

Попробуйте сами.Напишите формулу соединения, образованного между:

а) кальций и азот (нитрид кальция),

б) бор и кислород (оксид бора)


в) фтор и алюминий (фторид алюминия)

г) олово и азот (нитрид олова)

д) кислород и литий (оксид лития)

е) фосфор и кальций (фосфид кальция)
Растворы

Стивена попросили написать формулу соединения, образующегося при соединении атомов бора и кислорода.Он написал формулу как «O 3 B 2 ».

Это правильно? Объяснить
Решение

Формальные заряды в органической химии

Прежде чем перейти к Формальным зарядам , давайте вспомним валентность элементов в органической химии. Валентность - это склонность элементов к созданию определенного количества связей.

Взгляните на эти молекулы и попытайтесь найти схему связи для каждого элемента:

Мы замечаем, что углерод имеет четыре связи в каждой молекуле, кислород имеет две , азот - три галогена и вместе с водород имеют тенденцию иметь только одну связь .Итак, это валентность тех атомов, которые, говоря простыми словами, представляют собой количество связей, которые данный элемент образует чаще всего .

Это не означает, например, что углерод никогда не может иметь менее четырех связей или кислород никогда не будет связываться более чем с двумя атомами. Однако валентность указывает на количество связей, которые любит образовывать каждый элемент. Ниже приведена диаграмма, показывающая валентность углерода, азота, кислорода, галогенов и водорода.

Запомните эти числа! Они очень помогут вам сэкономить время при рисовании правильных органических структур и определении того, является ли структура Льюиса неправильной / неполной.

Формальные заряды - это количественные и качественные индикаторы того, насколько данный элемент отклоняется от своей стандартной валентности. Например, атом углерода с тремя связями, скорее всего, будет заряжен положительно, поскольку обычно он имеет четыре связи, а поскольку связи состоят из электронов, их уменьшение указывает на слабый отрицательный заряд.

В более математическом определении, формальный заряд - это разница между валентными электронами атома и тем, сколько электронов он «владеет» в этой конкретной структуре Льюиса.

Помните, что количество валентных электронов определяется просто согласно номеру группы атома. Следовательно, мы можем легко определить эту разницу.

Например, азот ниже формально имеет отрицательный заряд. Это потому, что он имеет пять валентных электронов, но владеет шестью - двумя неподеленными парами и одним электроном от каждой связи:

Обратите внимание, что неподеленные пары также учитываются при определении количества электронов в атоме.

Мы упоминали выше, что иногда структуры Льюиса могут быть неправильными или неполными . Это может быть потому, что атомы неправильно соединены или / и электроны не распределены так, как они должны быть в соответствии с валентностью элементов.

Например, ниже представлена ​​неполная структура Льюиса метоксида иона :

Мы только что упомянули, что эта структура является ионом, но где заряд - это углерод, водород, или кислород? А какой заряд - положительный, отрицательный?

Теперь вы не хотите тратить целый день на определение формального платежа за структуру.Вместо этого сосредоточьтесь на элементах, которые не соответствуют своей валентности. В данном случае это кислород, так как он имеет только одну связь и три неподеленные пары вместо 2 × 2, как указано в таблице.

С другой стороны, заряд не может быть на углероде или водороде, потому что они оба соответствуют своей стандартной валентности. или кислород, но

Формальный заряд кислорода (и вообще) можно рассчитать по следующей формуле:

FC = V - (N + B)

Где:

V - количество валентных электронов
N - количество несвязывающих электронов
B - количество связей

Итак, формальный заряд кислорода будет

FC (O) = 6 - (6 + 1) = -1

Это также можно найти в таблице выше: кислород любит иметь две связи с двумя неподеленными парами электронов, и это когда он не имеет формального заряда.Имейте в виду, что в целом атомы не любят заряжаться.

Таким образом, если вам нужно идентифицировать и определить формальный заряд, ищите странный атом, такой как углерод с тремя связями, кислород, не имеющий двух связей и т. Д. Как только вы его заметите, используйте формулу для вычисления формального заряда. зарядите или, альтернативно, практикуйтесь, пока ваши глаза не станут естественными для ваших глаз, чтобы увидеть тенденцию к связям и зарядам в органических структурах.

В следующем посте мы поговорим об одиночных ремонтах и ​​о том, как их определить на основе формального начисленного количества облигаций.

1.

Укажите любые формальные платежи в структурах ниже:

Проверьте свои ответы

Этот контент предназначен только для зарегистрированных пользователей.

Нажмите здесь, чтобы зарегистрироваться!

Присоединяясь к Chemistry Steps, вы получите мгновенный доступ к ответам и решениям для всех практических задач , включая более 20 часов видео по решению проблем, викторин с несколькими вариантами ответов, головоломок, и мощного набора из Краткое руководство по органической химии 1 и 2 .

Solution

Этот контент предназначен только для зарегистрированных пользователей.

Нажмите здесь, чтобы зарегистрироваться!

Присоединяясь к Chemistry Steps, вы получите мгновенный доступ к ответам и решениям для всех практических задач , включая более 20 часов видео по решению проблем, викторин с несколькими вариантами ответов, головоломок, и мощного набора из Краткое руководство по органической химии 1 и 2 .

неорганическая химия - Как определить объединяющую валентность аниона, если он имеет переменную валентность?

Во-первых, извините за (очень!) Длинный пост!

Определение количества валентных электронов

Число валентных электронов атома может быть определено группой, в которой находится атом.Например, Na находится в группе 1A и, следовательно, имеет один валентный электрон (заряд 1+). Хлор находится в группе 7A и, следовательно, имеет 7 валентных электронов (1-заряд). Быстрый (но очень упрощенный) способ определить, имеет ли элемент положительный или отрицательный заряд, - это еще раз взглянуть на его группу. Группы 1А, 2А и 3А положительны; в то время как группы 5A, 6A и 7A отрицательны. Элемент в группе 4A может быть и тем, и другим.

Ионные соединения:

Если начисления такие же, «балансировка» не требуется:

  • , если Na (1+) будет связываться с Cl (1-), он образует NaCl.

Если начисления различаются, быстрый способ определить формульную единицу - присвоить каждому элементу заряд другого:

  • , если бы B (3+) связывался с Cl (1-), он образовывал бы BCl3: бор получает 1 из хлора; Хлор получает 3 из бора.

Ковалентное связывание

Ковалентные облигации немного сложнее и имеют больше факторов. Похоже, у вас проблемы с диаграммами Льюиса-Точка, поэтому я обращусь к этому.Чтобы правильно нарисовать диаграмму Льюиса-Точечного соединения, вы должны определить формальный заряд каждого атома. В демонстрационных целях я собираюсь использовать Ch5.

Формальный заряд атома можно определить по:

  • Количество валентных электронов - несвязывающих электронов - количество связей

Итак, в нашем примере формальный заряд углерода составляет:

  • 4 валентных электрона - 0 несвязывающих электронов - 4 связи = формальный заряд 0.

Затем водород:

  • 1 валентный электрон - 0 несвязывающих электронов - 1 связь = формальный заряд 0.

Итак, если мы сложим формальный заряд вместе, мы получим 0, что имеет смысл, потому что заряд соединения равен 0.

В общем, чем больше соединений может иметь формальный заряд 0, тем более вероятно, что эта конкретная структура возникнет, поскольку она будет более стабильной. Если соединение является полиатомным ионом, более электроотрицательный атом должен получить отрицательный формальный заряд (электроотрицательность увеличивается по мере продвижения вверх по группе и вправо за период).

Еще одна важная деталь - это способность некоторых атомов расширять октет, что может произойти, если элемент находится в третьем периоде или за его пределами. В этом случае заряд атома может быть равен 0 (или другому подходящему), если образовано больше связей, чем обычно видно.

  • то есть в ICl4-, йод, хотя обычно образует только одну связь, связывается с четырьмя атомами хлора. В этом случае формальный заряд = 7 валентных электронов - 4 связи - 4 несвязывающих электрона = 1 - заряд многоатомного иона.Хотя Cl более электроотрицателен, только я могу расширить его октет, поэтому формальный заряд у меня отрицательный. 4 несвязывающих электрона на йоде были определены путем подсчета общего количества валентных электронов (7 из I + 4 * 7 для Cl + 1 из заряда = 36) и соответствующей корректировки.

Существуют и другие исключения, такие как свободные радикалы и атомы, которые могут иметь менее полного октета, но приведенные выше «правила» должны быть достаточными руководящими принципами для базовых структур с точкой Льюиса.

Надеюсь, что все покрыло 🙂

Валентность элементов, @ = КАК НАЙТИ ВАЛЕНТНОСТЬ? = @

Валентность элементов - это свойство, которое проявляется, когда один атом элемента соединяется с атомами других элементов.

В целом валентность валентности равна количество электронов, которые каждый атом приобретает и теряет при объединении, то есть количество электронов, которые приобретают и теряют, когда элемент достигает стабильная структура, которая часто определяется электронным расположением элемент, в основном крайние электроны.

Теория валентной связи

Химическая связь и молекулярная структура

Конечно, компоновка может также включать метастабильные структуры, состоящие из подслоев, которые могут быть достигнуты внешним подслоем.

Это компенсируется количеством электронов. или общие электронные пары атомов в материале.

Валентность элементов означает количество атомов, получающих и теряющих электроны, когда атомы соединяются друг с другом.

Валентность также является свойство, которое элементы проявляют при образовании соединений.

Когда элементы комбинируются друг с другом, соотношение количества реагирующих атомов не фиксируется, а определяется в соответствии с количеством электронов во внешнем слое атома.Например, ион натрия (с валентностью +1 и потерянным электроном) должен быть объединен с ионом хлорида (с валентностью -1 и получается электрон).

Ион магния (с валентностью +2 и двумя потерянными электронами) должен быть связан с двумя ионами хлорида. Если валентно-алгебраическая сумма ионов образованного соединения не равна нулю, самый внешний электронный слой аниона и катиона, составляющих ионное соединение, и атом молекулы ковалентного соединения не может быть преобразован в стабильную структуру.Таким образом не могут быть образованы стабильные соединения.

Понятие валентности происходит отсюда, тогда количество элементов вне ядерных электронов, объединенных друг с другом, определяет валентность этого элемента. Валентность установлена ​​для облегчения выражения количества атомов, которые объединены друг с другом. Изучая валентность, вы должны понимать правила валентности элементов в соединениях.

Заданная элементарная молекула, валентность которой равна нулю , независимо от ионных соединений или ковалентные соединения, алгебра n-валентных анионов и ее состав нуль.Ионные соединения, Пример: NaOH (натрий n-1 - валентность двухвалентный, гидроксид-ион валентность является отрицательной одновалентной, взаимно компенсируется на a нулевое соединение , такое как формулировка на учреждение)

Валентность - способность атомов к образуют химические связи. Это химическое свойство, которое образует друг друга элементы в стабильной сложный. (То есть способность добиться способности каждого элемента к образуют устойчивую структуру)

Примечание: «Валентность» элемента - важное свойство элемента, которое проявляется только в сочетании с другими элементами.То есть, когда элемент существует в свободном состоянии, то есть когда он не объединен с другими элементами для образования соединения, валентность элементарного элемента равна «0». Например, , металлы, такие как железо, неметаллы, такие как углерод, и инертные газы, такие как гелий.

Валентность элементов

+1

H, Li, Na, K, Rb, Cs, Ag, Au, Hg, In, Tl, N

+2

Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Ra, Zn, Cd, Hg, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, C, Sn, Pb, N, S, O

+3

B, Al, Ga, In, Tl, Sc, Y, La-Lu, N, P, As, Sb, Bi, Cr, Fe, Co, Ni, Au; Ce, Ac

+4

C, Si, Ge, Sn, Pb, Ti, Zr, Hf, Ce, Th, Mn, Tb, N, S

+5

N, P, As, Sb, Bi, V, Nb, Ta

+6

S, Se, Te, Cr, Mo, W, U, Mn, Fe

+7

Cl, Br, I, Mn, Tc, Re

+8

Xe, Ru, Os

–1

F, Cl, Br, I, O

-2

O, S, Se, Te

-3

Н, П, Ас, Сб

(Примечание: валентность атомов в элементе равна 0)

Особая атомная группа

Нитратный корень NO 3 -: одновалентный -1

Сульфит SO 3 2-: -2

Бисульфит HSO 3 -: одновалентный -1

Сульфат SO 4 2-: -2

Карбонат CO 3 2-: -2

Перхлорат ClO 3 - : одновалентный -1

Гидроксид OH -: одновалентный -1

Аммоний NH 4 + : +1 Валентность

Фосфат PO 4 3- : -3

Бикарбонат HC03 3 - : одновалентный -1

Манганат MnO 4 2-: -2

Пермангановая кислота корня MnO 4 -: одновалентный -1

Корневой супероксид O 2 - : одновалентный -1

Пероксидный кислород 2 2-: -2

Ацетат CH 3 COO-: -1

Дигидрофосфат H 2 PO 4 -: - 1 валентность

(Примечание: формула тот же, но не обязательно тот же корень, поскольку перманганат марганца был +6, перманганат марганца как двухвалентный +7)

Фтор, хлор, бром и йод: -1 (кислоты плавиковой кислоты, соляной кислоты, бромистоводородной кислоты и йодистоводородной кислоты)

Неметаллическая Валентность элементов

Поскольку количество электронов во внешнем слое металлического элемента в основном меньше 4, очень легко потерять самый внешний электрон в химической реакции и показать положительную валентность, то есть валентность металлического элемента обычно положительна. (очень немногие металлы могут иметь отрицательную валентность (например, сурьма, -3 валентности в InSb).Когда неметаллический элемент сочетается с металлическим элементом, обычно получается электрон с отрицательной валентностью.

Однако при объединении нескольких неметаллических элементов элементы с более низкой электроотрицательностью будут иметь положительную валентность. Например, , кислород является вторым по величине элементом электроотрицательности и обычно имеет валентность -2. Но когда он встречает наиболее электроотрицательный фтор, он показывает валентность +2, образуя OF2 и дифторид кислорода.

Закон о расчетах

После указания формулы, если вы знаете валентность элемента, вы можете умножить валентность на количество атомов в молекула. Поскольку электрическое свойство валентности равно нулю, произведение валентности предыдущей валентности и количество атомов элемента делится на количество атомов другого элемента в молекула, чтобы получить валентность другого элемента.

Учитывая валентность двух элементов, найдите наименьшее общее кратное абсолютного значения валентности.Затем разделите наименьшее общее кратное на абсолютное значение валентности, чтобы найти количество атомов в молекуле.

Представительство валентности: положительные и отрицательные валентности должны быть отмечены прямо над символ элемента с +1, +2, +3, -1, -2… 0 и т. Д. (Например, Na +1 )

Определите валентность элементов в соединение

(1) Есть положительная и отрицательная валентности

(2) Кислородный элемент обычно имеет валентность -2.

(3) Водородный элемент обычно имеет валентность +1.

(4) Когда металлический элемент сочетается с неметаллическим элементом, металлический элемент показывает положительную цену, а неметаллический элемент показывает отрицательную цену (как правило, положительная цена указывается спереди, а отрицательная. цена написана сзади).

(5) Некоторые элементы могут иметь существенно разные валентности в одном и том же веществе.

(6) Алгебраическая сумма положительной и отрицательной валентностей в соединении равна 0.

(7) Валентность элемента - это свойство, которое атом элемента проявляет при образовании соединения. Следовательно, в элементарных молекулах валентность элемента равна 0.

Как найти валентность элементов

Валентность - это свойство элемента, проявляется только тогда, когда элементы сливаются друг с другом. Алгебраический сумма положительных и отрицательных валентностей в соединении равна нулю, что составляет критерий валентности. Вообще говоря, есть следующие методы:

Химическая формула или радикальная формула

1.Формула валентности элементов A в соединении AmBn:

(Валентность элемента B × количество атомов B) / число атомов A

2. Найдите формулу валентности неизвестного. валентный элемент в многокомпонентном соединении:

(Алгебраическая сумма валентностей элементов известных валентность) / Число атомов элементов неизвестной валентности

3.Определите валентность элементов (или атомной группы) на основе количества положительных и отрицательных зарядов.

В радикальной формуле алгебраическая сумма общая валентность положительной и отрицательной валентностей равна количеству положительные и отрицательные заряды, переносимые радикальной формулой.

Exercise1: Химическая формула (молекулярная формула) соли - Rm (SO4) n. Какова валентность R?

Соотношение масс элемента

1. (Относительная атомная масса элемента A × валентность элемента B) / (относительная атомная масса элемента B × Валентность элементов) = отношение масс элемента A / отношение масс элемента B

2.Массовое соотношение (или процентный состав) элемента A × валентность A / относительная атомная масса A = отношение масс (или процентный состав) элемента B × валентность B / относительная атомная масса B

Exercise2: В массе 7: 4 соотношение азота и кислорода, какова валентность азота?

Массовая доля

(валентность B × отношение атомных масс A) / (валентность A × относительное атомное отношение масс B) = массовое отношение элемента A / массовое отношение элемент B

Exercise3: Отношение относительной атомной массы элементов A и B составляет 2: 1. В соединении, состоящем только из этих двух элементов, соотношение масс элементов A и B составляет 2: 3, где B отрицательно. валентно, то в этом соединении находится А. Какова валентность элементов?

Найдите валентность

1.Если B равно -2, а C равно -1, когда A нечетное, то А есть:

(количество типа 2AC - количество типа AB) / (тип C количество x цена B-тип количество B x цена A)

2. Если B равно -2 и C равно -1, когда A четное, тогда A:

2 (количество типа AC - количество типа AB) / (тип C количество x цена B-тип количество B x цена A)

3. Если валентности B и C равны то же самое, валентность A равна: (количество в формуле AC - количество в формуле AB) / (C количество по формуле - количество по формуле B)

Метод определения

В химическом отношении валентность используется для обозначения количество межатомных соединений.Это важное свойство элементов. Определение валентности элемента - это базовый навык, который получают в средней школе. студенты должны освоить. Теперь это обобщено в рамках неполной средней школы. чтобы помочь студентам учиться.

Метод другого элемента

Пример 1: - Определить валентность элемента Mn в соединении K2MnO4.

Анализ: Пусть валентность элемента Mn в соединении иметь валентность + x, в соответствии с принципом нулю и алгебраической сумме валентности каждого элемента в соединении, там равны 2 × (+1) + 1 × (+ x) + 4 × (-2) = 0 Решение: x = 6

Следовательно, валентность элемента Mn в K2MnO4 равна +6.

Метод структуры электронного слоя

Пример 2: - Есть один электрон на самом внешнем слое атома элемента X и шесть электронов на самый внешний слой атома элемента Y. Химическая формула соединение, которое может быть образовано двумя элементами X и Y?

A. XY B. X2Y C. XY2 D. X3Y

Анализ: Можно сказать, что ключ к этому вопросу состоит в том, чтобы сначала определить валентность двух элементов X и Y при образовании соединения.Поскольку самый внешний слой X имеет только один электрон, самая высокая положительная цена равна +1, а самый внешний слой Y составляет 6 электронов, что на 2 расстояния от стабильной структуры из 8 электронов.

Следовательно, наименьшая отрицательная цена равна -2, поэтому X, Y Молекулярная формула образованного соединения - X2Y, и следует выбрать B.

Метод массовой доли

Пример 3: - Относительная атомная масса элемента 59, масса доля элемента в оксиде составляет 71%, а его валентность составляет?

А.+1 Б. +2 С. +3 Д. +4

Анализ: Пусть химическая формула оксида этого элемента должна быть RxOy

59x / (59x + 16y) * 100% = 71%

Решить x / y = 2: 3

Следовательно, химическая формула R2O3, а R валентность +3, поэтому выберите C.

Сохранение массы

Пример 4: - Оксид металла реагирует с достаточным количеством соляной кислоты, и соотношение количество молекул хлорида к воде составляет 2: 3, то валентность металла является?

А.+ 1Б. + 2С. + 3D. +4

Анализ: Предположим, что химическая формула образующегося хлорида - RClx, согласно соотношению количества молекул в названии RClx: h3O = 2: 3 Согласно закону сохранения массы, можно знать, что атомный тип и номер каждого элемента до и после реакции не изменяются, а H и Cl в продукте не изменяются.

Соотношение количества атомов в нем также должно быть 1: 1, поэтому значение x равно 3, тогда валентность R равна +3, выберите C.

Относительная молекулярная масса

Пример 5: - Относительный молекулярная масса оксида металлического элемента равна M, а относительная молекулярная масса масса хлорида в том же валентном состоянии равна N, тогда значение валентности элемент есть?

Анализ: Пусть стихия валентность будет + x, а относительная атомная масса будет MR

(1) Если x - нечетное число, химическая формула оксида - R2Ox, а химическая формула хлорида - RClx.

2MR + 16x = M (1)

MR + 35,5x = N (2)

(2) * 2- (1) Значение x равно

(2) Когда x - четное число, химическая формула оксида - ROx / 2, а химическая формула хлорида - RClx.

MR + 35,5x = N (4)

Таким образом, следует выбрать A и D.

Метод отношения качества

Пример 6: - Металлический элемент ag с относительной атомной массой M реагирует с достаточным количеством разбавленного серной кислоты для образования водорода Bg, а валентность металлического элемента в реакция есть?

Анализ: Пусть металл валентность в реакции равна + x валентность, то металлический элемент имеет следующие отношения с образование H 2 :

2R ~ xH 2

2M 2x

ab

Следовательно, следует выбрать B.

Обсуждение сопутствующих факторов

Пример 7: - Наибольшее электронное число атома М элемента меньше 5, химическая формула его оксида - MxOy, а химическая формула хлорида - MClz.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *