Время на чтение: 12 минут 
Общая характеристика
Валентность представляет способность атомов создавать химические соединения, добавлять другие атомы. С давних времен известны исторические данные о молекулярной, атомной структуре веществ.
Необходимость и основные понятия
Определение в переводе характеризует силу, создание. Главное суждение введено до открытия строения атома. Природа химических соединений заключается в делении между собой пары частиц на валентные электроны.
Число обобществленных связей, которыми атом соединяется с другими элементами, называется валентностью. В учет не берется полярность связей, поэтому показатель не имеет знака и не равен 0. В химических сочетаниях атомные частицы находятся в числовом соотношении.
Соединения водорода H с разными микрочастицами:
- Хлороводород (HCl).
- Вода (H2O).
- Аммиак (NH3).
- Метан (CH4).
Атом Cl (хлора) связан с одним А. водорода, О2 (кислорода) — с двумя, азота (N)-с тремя, а углерода — с 4 атомными частицами. В молекуле углекислого газа СО2 частица Н связана с двумя атомами кислорода.
А. соединяются по-разному с другими элементами. Такая способность выражается численной характеристикой.
Обозначение валентности:
- HCl (I I).
- H2O (I II).
- HN3 (III I).
- CH4 (IV I).
Один атом водорода соединяется только с одной частью другого элемента, соответственно, валентность принимают за 1. Объясняя «химическим» языком, атомная частица водорода обладает единицей валентности (В), он одновалентен.
Образование химических связей атома любого элемента соответствует количеству соединившихся мелких частиц водорода. В молекуле хлороводорода валентность Cl равна 1, а в молекуле воды у атома кислорода — двум. В структурной составляющей метана В. углерода равна 4. Условно в химии обозначают единицы валентности римскими цифрами I-Х.
Историческая справка и взгляды ученых
Скудные знания о строении молекулярных и атомных частицах 19 века не позволяли объяснить причины, по которым атомы образуют связи с другими элементами. Валентность как основной принцип химии изучается до сих пор.
Ученый Э. Франкленд ввел терминологию «связь» в научные труды для характеристики взаимодействия атомов между собой. Специалист выяснил, что некоторые элементы образуют соединения с одними и теми же атомами. Азот прикрепляет три водородных частицы в молекуле аммиака.
Позже ученый выдвинул теорию о существовании конкретных чисел химической связи и назвал ее «соединительной силой». Труды Франклина стали значимым вкладом в структурную химию.
Мнения, научные работы доказаны в 1860 г. немецким деятелем Ф. Кекуле. По его мнению, углерод является из четырех основным, в самом простейшем его соединении частиц (метане) образуются связи с 4 атомами Н.
В Советском союзе информацию о строении веществ систематизировал А. Бутлеров. Последующее развитие связей получило введение периодической теории Д. Менделеева. Он подтвердил, что валентность Э. в соединениях и прочие свойства обусловлены занятым положением в периодической системе.
Главным преимуществом теории В. является возможность наглядного изображения молекулярного строения. Первые модели возникли в середине 19 века, а позже использовались структурные формулы в виде окружности с химическим знаком. Между обозначений атомов черточкой выделяется связь, а число линий соответствует В.
Основная классификация
Элементы распределяются с постоянной и переменной валентностью. Углерод соединяется с различными атомами кислорода, поэтому имеет переменную валентность. Многие элементы имеют неустойчивую величину.
| Валентность | |||
| Постоянная | Переменная | ||
| Элемент | В | Элемент | В |
| H (Водород) | I | I (Йод) | I |
| Li (Литий) | S (Сера) | II, IV, VI | |
| Na (Натрий) | N (Азот) | I-V | |
| K (Калий) | F | II, III | |
| F (Фтор) | Cu | I, II | |
| Al (Алюминий), B, Р | III, V | C, Si | II, IV |
| O (Кислород), Mg (Магний), Ca (Кальций), Ba (Барий), Zn (Цинк) | II | Cl, Br, I | I, III, V, VII |
Водород образует связь не с каждым элементом, а кислородные соединения имеются почти у всех. В таких сочетаниях атомы О2 проявляют двукратную валентность.
Ковалентная связь осуществляется из-за образования общих электронных пар. Когда между 2 атомными структурами (А) существует совместная электронная пара, она называется одинарной, при наличии двух — двойной, трех — тройной.
Валентность азота N в связи NH3 составляет III, поскольку один атом Н связан с тремя частицами N. Валентность углерода в метане (СН4), по тому же принципу будет 4 (IV).
Валентность хлора в молекуле хлороводорода равна единице, индекс не применяется. Одному атому H соответствует 1 атом Cl. Если образованная химическая связь углерода © в метане равна 4, валентность Н — всегда 1. Рядом с Н ставится индекс 4, а формула метана выглядит следующим образом: CH4.
Постоянной одной В. остается H, K, F. Двухвалентные — кислород, магний, кальций, цинк, а трехвалентные — алюминий. Валентность брома, железа, меди, хлора или прочих элементов модифицируется, когда они формируют различные соединения.
Йод представлен в таблице 53 по счету. Присутствие одного неспаренного электрона говорит о способности проявлять низшую В., равную единице в соединениях. Зная валентность, можно легко составить формулы соединений.
Определение по формуле
Если под рукой нет таблицы Менделеева, то существует возможность установления В. элемента с помощью несложных расчетов. Для примера выбирается формула оксида марганца — Mn2O7.
Кислород двухвалентный, а для определения марганца В. кислорода умножают на число атомов газа в сочетании 2*7, получается 14. Это число делится на количество мелких атомных частиц Mn:14/2 = 7. В полученном соединении валентность составляет VII.
Индексы в молекулярных веществах отображают число А., входящих в состав. Получив формулу вещества, в котором известна В. одного элемента, можно определить В. другого. В веществе, состоящем из молекул число В. обоих элементов равно. Используется минимальное общее кратное для определения неизвестной В.
Например, в образовании формулы связи оксида железа Fe2O3 участвуют пара атомов Fe с валентностью III и три атома O с двойной валентностью. Минимальным общим кратным будет 6.
Для правильной формулировки записи оксида фосфора учитывается В кислорода (II) и фосфора (V). Наименьшее общее кратное для Р и О получается десять. Обозначение записывается Р2О5.
Понимая и зная свойства элементов, проявляющих в разных сочетаниях, можно находить валентность по внешнему параметру соединений. Оксиды меди (купрум) имеют красный (Cu2O) и черный (CuО) цвет. Гидроксиды меди будут желтыми (CuОН) и синими (Cu (ОН)2).
Чтобы составить формулу бинарных соединений элементов, достаточно определить валентность. Если требуется записать формулу кислородного соединения хлора (ClO), в котором валентность Cl равна 7, соблюдают последовательность:
- Записывают символы элементов и валентность. Это VII II ClO.
- Найти меньшее кратное валентностей двух элементов. VII*II, получается 14.
- Делят наименьшее кратное на В. каждого элемента, находят значение индексов. 14/2 = 7, 14/7 = 2.
Записывают индексы возле знаков элементов. Получается Cl2O7.
Труды Менделеева
Согласно электронной теории, В. атома определяется из числа непарных электронов (Э)., участвующих в формировании пар с Э. других атомов. Понятие В. связано с созданием закона Менделеева.
Теория электронов
Атомы представляют положительную основу (ядро), вокруг которой расположены отрицательно заряженные электроны. Наружная оболочка последних бывает недостроенной, а завершенная структура устойчивее, она включает восемь электронов.
Создание связи за счет общих пар электронов приводит к благоприятному состоянию атомов.
Максимальная В. — это величина Э. во внешней оболочке атома. Химические связи составляют Э., находящиеся на наружной оболочке атома. Изучив таблицу Менделеева, можно определить, что положение веществ в периодической системе и его В. взаимосвязаны.
Валентность:
- Высшая. Соответствует порядковому № группы.
- Низшая. От числа вида по табличным данным отнимают номер интересующего элемента.
- Основанием для образования соединений является прием электронов.
- Виды электронов:
- Спаренные. Расположены на одной орбитали.
- Неспаренные. Это 1 электрон на орбитали.
Когда атом отрицательно заряжен частицами без пары для взаимодействия, то они образуются в таком количестве, сколько имеется неспаренных электронов.
В молекулярной структуре водорода и серы H2S последнее вещество приобретает двойную валентность (-), потому что каждый атом участвует в образовании 2 электропар. Знак черточка или тире указывает на притяжение пары к более отрицательному элементу. У менее отрицательного к валентности добавляют знак плюс.
Распределение свойств
В периодической таблице указаны все 118 химических элементов (водород, литий, бор, натрий, магний, кальций, ванадий, уран и другие).
Химические и физические свойства каждого вещества похожи с предшествующим ему в таблице элементом. Закономерность проявляется у всех, кроме нескольких первых, потому что они не включают перед собой элементов, аналогичных по атомному объему.
Валентность металлов:
| Элемент | В |
| Серебро | I-III |
| Ртуть | I-II |
| Золото | I-III |
| Никель | I- IV |
| Мышьяк | -III, II, III, V |
| Свинец | II-IV |
| Кобальт | II-IV |
| Олово | II, IV |
В периодической таблице элементы классифицированы, упорядочены с учетом атомного числа, электронной конфигурации и повторяющихся химических свойств. Ряды называются периодами, а столбцы — группами. В самой первой таблице содержалось не более шестидесяти элементов, теперь продолжительность списка увеличили до 118 элементов. Систематизированы не только химические вещества, но и их свойства.
Достаточно ученому-химику взглянуть на таблицу, и он сможет ответить на разные экзаменационные, научные вопросы.
Говоря о степени окисления, предполагают, что атом в веществе ионной природы имеет заряд, и если валентность нейтральная, то уровень окисления будет нулевым, положительным или отрицательным. Узнать информацию можно из таблицы Менделеева.
Для атома одного и того же Э., в зависимости от элементов, с которыми он сформирует химическое соединение, В. и стадия окисления совпадают (Н2О, СН4) и различаются (Н2О2, HNO3). Само понятие валентности ученые-химики не используют по Менделеевской таблице.
Источник: https://nauka.club/khimiya/valentnost-khimicheskikh-elementov.html
Урок 6. Валентность – HIMI4KA
Архив уроков › Химия 8 класс
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:
- Численной характеристикой способности атомов данного элемента соединяться с другими атомами является валентность.
- Валентность водорода постоянна и равна единице. Валентность кислорода также постоянна и равна двум.
- 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.
Источник: https://himi4ka.ru/arhiv-urokov/urok-6-valentnost.html
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 H2O 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 | CeO2 , 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 |
Источник: https://infotables.ru/khimiya/1071-valentnost-khimicheskikh-elementov
Ответы@Mail.Ru: Как определить валентность по таблице Менделеева?
есть высшая валентность это номер группы…. и низшая — это 8 — номер группы …но что касаетсятаких элементов как железо.. . они проявляют разную степень окисления и в таблице менделеева ты это не найдешь.. . это есть в справочниках по химии
Максимальная валентность по кислороду равна числу электронов на внешнем слое. В общем случае номеру группы. У Р с утра ещё была V группа, за это время что-то изменилось? Валентность по водороду равна числу электронов, которые элемент может принять на внешний слой. Равна 8- №группы.
У элементов с переменной валентностью всё сложнее. И Fe c утра был в VIII! Железо отдаёт 2 электрона с внешнего слоя, валентность 2, ст. окисления +2, ещё один «лишний» электрон с предвнешнего d слоя — валентность 3. Придётся запоминать! Только не говорите, что таблица Д.
Менделеева уже «перекроена», тогда мне придётся всё заново учить!
Валентность — свойство атомов одного химического элемента присоединять определенное число атомов другого химического элемента.
Есть элементы, которые имеют постоянную валентность:
одновалентны (I) — H,Li, Na, K, Rb, Cs, F, I
двухвалентны (II) — O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd
трехвалентны (III) — B, Al Есть еще один способ: определять валентность можно по таблице Д. И. Менделеева.
Все элементы в таблице разделены на подгруппы а) и б) .
Активные металлы занимают только три первые группы. Металлы, которые стоят в первой а) группе имеют валентность I.
Металлы, которые стоят во второй а) группе имеют валентность II. Есть металлы с переменной валентностью, тогда ее указывают в скобках, например, оксид железа (III).
Это говорит нам о том, что железо — трехвалентно в данном соединении с кислородом.
Неметаллы имеют две валентности и более (тогда она указывается в скобках) : низшую — вычисляют по формуле (8-Ь группы) , в которой находится элемент;
высшую — равную номеру группы, в которой находится этот элемент.
Номер группы указан вверху таблицы.
Есть в-ва, валентность которых определяется по группе, а есть те в-ва ( например металлы ) , у которых валентность с ней не совпадает. Нужно из 8 ( максимальной группы ) отнять номер группы в-ва, валентность у которого хотите найти
Все элементы в таблице разделены на подгруппы а) и б) . Активные металлы занимают только три первые группы.
Металлы, которые стоят в первой а) группе имеют валентность I.
Металлы, которые стоят во второй а) группе имеют валентность II.
Есть металлы с переменной валентностью, тогда ее указывают в скобках, например, оксид железа (III). Это говорит нам о том, что железо — трехвалентно в данном соединении с кислородом.
Неметаллы имеют две валентности и более (тогда она указывается в скобках) : низшую — вычисляют по формуле (8-Ь группы) , в которой находится элемент;
высшую — равную номеру группы, в которой находится этот элемент.
Номер группы указан вверху таблицы.
Алгоритмы составления формул по валентности и определение валентности по формуле я посылаю как прикрепленный файл. Распечатай его и пользуйся пока не научишься.
Источник: https://touch.otvet.mail.ru/question/28569283
Как определить валентность?
Согласно школьному определению валентность — это способность химического элемента образовывать то или иное количество химических связей с другими атомами.
Как известно, валентность бывает постоянной (когда химический элемент образует всегда одно и то же количество связей с другими атомами) и переменной (когда в зависимости от того или иного вещества валентность одного и того же элемента изменяется).
Определить валентность нам поможет периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.
Действуют такие правила:
1) Максимальная валентность химического элемента равняется номеру группы. Например, хлор находится в 7-й группе, а значит, у него максимальная валентность равна 7. Сера: она в 6-й группе, значит, у неё максимальная валентность равна 6.
2) Минимальная валентность для неметаллов равна 8 минус номер группы. Например, минимальная валентность того же хлора равна 8 – 7, то есть 1.
- Увы, из обоих правил имеются исключения.
- Например, медь находится в 1-й группе, однако максимальная валентность меди равна не 1, а 2.
- Кислород находится в 6-й группе, но у него валентность почти всегда 2, а вовсе не 6.
- Полезно помнить ещё следующие правила:
3) Все щелочные металлы (металлы I группы, главной подгруппы) всегда имеют валентность 1. Например, валентность натрия всегда равна 1, потому что это щелочной металл.
4) Все щёлочно-земельные металлы (металлы II группы, главной подгруппы) всегда имеют валентность 2. Например, валентность магния всегда равна 2, потому что это щёлочно-земельный металл.
- 5) Алюминий всегда имеет валентность 3.
- 6) Водород всегда имеет валентность 1.
- 7) Кислород практически всегда имеет валентность 2.
- 8) Углерод практически всегда имеет валентность 4.
- Следует помнить, что в разных источниках определения валентности могут отличаться.
- Более или менее точно валентность можно определить как количество общих электронных пар, посредством которых данный атом связан с другими.
Согласно такому определению, валентность азота в HNO3 равна 4, а не 5. Пятивалентным азот быть не может, потому что в таком случае вокруг атома азота кружилось бы 10 электронов. А такого не может быть, потому что максимум электронов составляет 8.
Источник: http://www.bolshoyvopros.ru/questions/505034-kak-opredelit-valentnost.html
Как определить валентность по периодической таблице Менделеева: что это такое, изучение свойств химических элементов
Атомы химических элементов могут образовывать различное число связей. Эта способность имеет специальное название – валентность.
Давайте разберемся, как определить валентность по таблице Менделеева, узнаем, в чем заключается ее отличие от степени окисления, увидим закономерности, характерные для водорода, углерода, фосфора, цинка, научимся находить валентность химических элементов.
Основные сведения
Валентность – это возможность атомов различных химических элементов образовывать связи между собой. Другими словами можно сказать, что это способность атома присоединить к себе определенное количество других атомов.
Важно! Это не всегда постоянное число для одного и того же элемента. В разных соединениях элемент может обладать различными значениями.
Определение по таблице Д.И. Менделеева
Для определения этой способности атома по таблице Менделеева необходимо знать, что такое группы и подгруппы периодической таблицы.
Это вертикальные столбцы, которые делят все элементы по определенному признаку. В зависимости от признака, выделяют подразделения элементов.
Этими столбцами элементы делятся на тяжелые и легкие элементы, а также подгруппы — галогены, инертные газы и тому подобное.
Итак, для определения способности элемента образовывать связи нужно руководствоваться двумя правилами:
- Высшая валентность элемента равна номеру его группы.
- Низшая валентность находится как разница между числом 8 и номером группы, в которой расположен данный элемент.
Например, фосфор проявляет высшую валентность V – P2O5 и низшую (8-5)=3– PF3.
Стоит также отметить несколько основных характеристик и особенностей при определении этого показателя:
- Валентность водорода всегда I – H2O, HNO3, H3PO4.
- Валентность кислорода всегда равна II – CO2, SO3.
- У металлов, которые расположены в главной подгруппе, этот показатель всегда равен номеру группы – Al2O3, NaOH, KH.
- Для неметаллов чаще всего проявляются только две валентности – высшая и низшая.
Также существуют элементы, у которых может быть 3 или 4 разных значений этого показателя. К ним относятся хлор, бор, йод, хром, сера и другие. Например, хлор обладает валентностью I, III, V, VII – HCl, ClF3,ClF5,HClO4 соответственно.
Определение по формуле
Для определения по формуле можно воспользоваться несколькими правилами:
- Если известна валентность (V) одного из элементов в двойном соединении: допустим, есть соединение углерода и кислорода СО2, при этом мы знаем, что валентность кислорода всегда равна II, тогда можем воспользоваться таким правилом: произведение числа атомов на его V одного элемента должно равняться произведению числа атомов другого элемента на его V. Таким образом, валентность углерода можно найти так – 2×2 (в молекуле 2 атома кислорода с V= 2), то есть валентность углерода равняется 4. Рассмотрим еще несколько примеров: P2O5 – тут валентность фосфора = (5*2)/2 = 5. HCl – валентность хлора будет равна I, так как в этой молекуле 1 атом водорода, и V= 1.
- Если известна валентность нескольких элементов, которые составляют группу: в молекуле гидроксида натрия NaOH валентность кислорода равняется II, а валентность водорода – I, таким образом группа -OH обладает одной свободной валентностью, так как кислород присоединил только один атом водорода и еще одна связь свободна. К ней и присоединится натрий. Можно сделать вывод, что натрий – одновалентный элемент.
Разница между степенью окисления и валентностью
Очень важно понимать принципиальную разницу между этими понятиями. Степень окисления – это условный электрический заряд, которым обладает ядро атома, в то время как валентность – это количество связей, которые может установить ядро элемента.
Рассмотрим подробнее, что такое степень окисления. Согласно современной теории о строении атома, ядро элемента состоит из положительно заряженных протонов и нейтронов без заряда, а вокруг него находятся электроны с отрицательным зарядом, которые уравновешивают заряд ядра и делают элемент электрически нейтральным.
В случае, если атом устанавливает связь с другим элементом, он отдает или принимает электроны, то есть выходит из состоянии баланса и начинает обладать электрическим зарядом. При этом если атом отдает электрон, он становится положительно заряженным, а если принимает – отрицательным.
Внимание! В соединении хлора и водорода HCl водород отдает один электрон и приобретает заряд +1, а хлор принимает электрон и становится отрицательным -1. В сложных соединениях, HNO3 и H2SO4, степени окисления будут такими – H+1N+5O3 -2 и H2 +1S +6O4 -2.
Сравнивая два этих определения, можно сделать вывод, что валентность и степень окисления часто совпадают: валентность водорода +1 и валентность I, степень окисления кислорода -2 и V II, но очень важно помнить, что это правило выполняется не всегда!
В органическом соединении углерода под названием формальдегид и формулой HCOH у углерода степень окисления 0, но он обладает V, равной 4. В перекиси водорода H2O2 у кислорода степень окисления +1, но V остается равной 2. Поэтому не следует отождествлять два этих понятия, так как в ряде случаев это может привести к ошибке.
Валентности распространенных элементов
Водород
Один из самых распространенных элементов во вселенной, встречается во многих соединениях и всегда обладает V=1. Это связано со строением его внешней электронной орбитали, на которой у водорода находится 1 электрон.
На первом уровне может находиться не более двух электронов одновременно, таким образом, водород может либо отдать свой электрон и образовать связь (электронная оболочка останется пустой), либо принять 1 электрон, также образовав новую связь (электронная оболочка полностью заполнится).
Пример: H2O – 2 атома водорода с V=1 связаны с двухвалентным кислородом; HCl – одновалентные хлор и водород; HCN – синильная кислота, где водород также проявляет V, равную 1.
Углерод
Углерод может обладать либо валентностью II, либо IV. Связано это со строением внешнего электронного уровня, на котором находится 2 электрона, в случае если он их отдаст, его V будет II.
То есть 2 электрона установили 2 новые связи, например, соединение CO – угарный газ, где и кислород, и водород двухвалентные.
Однако бывают ситуации, когда один электрон с первого уровня переходит на второй, тогда у углерода образуется 4 свободных электрона, которые могут образовывать связи: СО2, НСООН, Н2СО3.
Фосфор
Данный элемент может обладать валентностью III и V.
Как и в предыдущих случаях, связанно это со строением внешнего электронного уровня, на котором у него 3 электрона, то есть возможность образовать 3 связи, но, как и углерод, у него возможен переход 1 электрона с s-орбитали на d-орбиталь, тогда неспаренных электронов станет 5, а значит, и валентность тоже будет равна V. Например: РН3, Р2О5, Н3РО4.
Цинк
Как элемент главной подгруппы и металл, цинк может обладать только валентностью, которая равна номеру его группы, то есть 2. Во всех своих соединениях валентность цинка равна II и не зависит от типа элемента и вида связи с ним. Пример: ZnCl2, ZnO, ZnH2, ZnSO4.
Определение валентности химических элементов
Изучение валентности по периодической таблице Менделеева
Вывод
Теперь вы знаете, что такое валентность, чем она отличается от степени окисления, и легко определите валентность элементов по формулам или таблице Менделеева.
Это интересно! Основной закон Гесса и следствия из него
Источник: https://uchim.guru/himiya/kak-opredelit-valentnost-po-tablitse-mendeleeva.html
Таблица валентностей химических элементов
Навигация по справочнику TehTab.ru: главная страница / / Техническая информация / / Химический справочник / / Таблица валентностей химических элементов.
Таблица валентностей химических элементов. Считается, что валентность химических элементов определяется группой (колонкой) Периодической таблицы . Действительно, теоретически, это самая распространенная валентность для элемента, но на практике поведение химических элементов значительно сложнее. Причина множественности значений валентности заключается в том, что существуют различные способы (или варианты) заполнения, при которых электронные оболочки стабилизируются. Поэтому, предлагаем Вашему вниманию таблицу валентностей химических элементов. Числовое значение положительной валентности элемента равно числу отданных атомом электронов, а отрицательной валентности – числу электронов, которые атом должен присоединить для завершения внешнего энергетического уровня. В скобках обозначены более редкие валентности. Химические элементы с единственной валентностью — одну и имеют.
|
Источник: https://tehtab.ru/guide/guidechemistry/valencytable/
Загрузка...
