Određuje valenciji kemijskih elemenata

Poznavanje strukture atoma i molekula u XIX ne može objasniti razlog zbog kojeg određeni broj atoma tvoriti veze s drugim česticama. No ideje znanstvenika ispred svog vremena, a valencija još se proučava kao jedno od temeljnih načela kemije.

Iz povijesti pojma „valence kemijskih elemenata”

Izvanredna britanski kemičar XIX stoljeća Edvard Franklend skovao termin „komunikacija” u znanstvene svrhe opisati interakcije atoma međusobno. Znanstveni primijetili da neki kemijski elementi tvore spojeve s istom količinom drugih atoma. Na primjer, dušik pričvršćuje tri vodikova atoma u molekuli amonijaka.

U svibnju 1852. Frankland iznijela pretpostavku da postoji određeni broj kemijskih veza koje atom može tvoriti s drugim sitnim česticama materije. Frankland koristi izraz „povezivanje sila” kako bi opisao ono što će kasnije biti nazvan valencija. Britanski kemičar osnovana kao kemijske obveznice čine atomi pojedinih elemenata koji su poznati u sredini XIX stoljeća. Rad Frankland bio važan doprinos modernom strukturne kemije.

Razvoj pregleda

Njemački kemičar FA Kekule pokazao u 1857 da je ugljik je chetyrehosnovnym. U svom najjednostavnijem spoj - metan - nastati zbog 4 atoma vodika. Pojam „lužnatost” znanstvenik koristi za označavanje elemenata svojstva povezuju određeni broj drugih čestica. U Rusiji, podaci o strukturi obzira sistematizirati A. M. Butlerov (1861). Daljnji razvoj teorije kemijske veze dobivene kroz učenja o povremenom promjenom svojstava elemenata. Njezin autor - još jedan izvanredan ruski kemičar D. I. Mendeljejev. Pokazalo se da valencija kemijskih elemenata u spojevima, i ostala svojstva određuju položaj koji zauzimaju u periodičkom sustavu.

Grafički prikaz valentni i kemijskog vezivanja

Mogućnost vizualizaciju molekula - jedan od nesumnjivih zasluga teorija valencije. Prvi model pojavio u 1860, a od 1864. je pomoću strukturnih formula predstavljaju kemijski kružni trag iznutra. Simbolima crtica atoma označen kemijsku vezu, a je broj redaka jednak valenciji. U tim istim godinama, bio je prvi sharosterzhnevye modela (vidi. Foto lijevo). Godine 1866. Kekule predložio stereokemijsku obrazac ugljikovih atoma u obliku tetraedra, koji je uključen u svom udžbeniku „Organic Chemistry”.

Valencija kemijskih elemenata i pojava odnosa proučavali G. Lewis, koji je objavio svoje radove u 1923, nakon otkrića elektrona. Tako se zove negativno nabijeni sitne čestice, koje su dio atomskih ljuski. U svojoj knjizi Lewis koristi točku oko četiri strane kemijskim simbolom za prikaz valentni elektroni.

Valencija vodika i kisika

Prije stvaranja periodnog sustava valenciji kemijskih elemenata u spojevima je napravljen za usporedbu s atomima na koje je poznato. Vodik i kisik se biraju kao reference. Drugi kemijski element je privukla ili supstituiran za određeni broj H atoma, i O.

Na taj način, određene su u monovalentnoj spojeva s vodikom (valencijom drugog elementa određen je rimskim brojevima):

• HCl - klor (I):
• _H2O - kisik (II);
• _NH3 - dušik (III);
• CH ₄ - ugljik (IV).

Oksida K ₂ O, CO, N ₂ O _{3, SiO2,} SO ₃ je određena valenciji metala i nemetala kisik, udvostručenja broja atoma pričvrstiti O. Dobije se sljedeće vrijednosti: K (I), C ( II), N (III) , Si (IV), S (VI).

Kako odrediti valenciju kemijskih elemenata

Postoje zakoni stvaranja kemijskih veza sa zajedničkim elektronskim parovima:

• Tipično vodik valencija - I.
• Normalna valencija kisik - II.
• Za elementi nemetala-niži valentni može odrediti formule 8 - № skupinu u kojoj su oni u periodičkom sustavu. Veći, ako se može odrediti broj grupe.
• Za bočnih elemenata podskupine maksimalno moguće valenciju je isti kao i broj skupina u periodnom sustavu.

Određivanje valenciji kemijskih elemenata spoja formule vrši se pomoću sljedeće algoritma:

1. Snimanje na vrhu kemijski poznate poznate vrijednosti za jedan od elemenata. Na primjer, Mn ₂ O ₇ valencija je kisik II.
2. Izračunati ukupna vrijednost, koja mora biti pomnožen valenciji broj atoma istog kemijskog elementa u molekuli, 2 x 7 = 14.
3. Odredite valenciju drugog elementa, za koje je nepoznato. Podijeliti dobiven u pogl. 2 vrijednosti od broja Mn atoma u molekuli.
4. 14: 2 = 7. valentnost oksida mangana u najvišim - VII.

Stalna i promjenjiva valenciju

Valentni vrijednosti vodika i kisika su različite. Na primjer, sumpor, u spoju _H2S je dvovalentan kao u formuli SO ₃ - heksavalentni. Ugljik monoksid reagira s kisikom, CO i _CO2 dioksid. Prvi spoj je valencija C II, a u drugom - IV. Istu vrijednost metana _CH4.

Većina elemenata ne pokazuju konstantne i varijabilne valenciju, npr fosfora, dušika, sumpora. Potraga za glavne uzroke ovog fenomena dovelo do teorije kemijske veze, konceptima valencija ljuske elektrona, molekularnih orbitala. Postojanje različitih vrijednosti istih svojstava dobivene s objašnjenjem strukture atoma i molekula položaju.

Suvremene koncepcije valencije

Svi atomi se sastoje od pozitivne jezgre okružene negativno nabijenim elektronima. Vanjska ljuska, koje tvore je nedovršeno. Završeni struktura je najstabilniji, sadrži 8 elektrona (oktet). Kemijske veze sa zajedničkim elektronima pari rezultate u energetski povoljan uvjet atoma.

Pravilo za formiranje spojeva je završetak ljuske ili primanje elektrona trzanja nespareni - ovisno o tome da li se postupak lakše proći. Ako atom omogućuje formiranje čestica negativnog kemijskih veza koje imaju ne par, veze čini sve dok to nesparenih elektrona. Prema modernim konceptima, valencija atoma kemijskih elemenata - je sposobnost da proizvede određeni broj kovalentnih veza. Na primjer, u molekuli, _H2S sumpor, sumporovodik dobiva valenciju II (-), jer svaki atom sudjeluje u formiranju dviju elektronskih parova. Znak „-” označava privlačnost elektronskim parom na više elektronegativnog elementa. Barem elektro u vrijednosti od valencije dodaje „+”.

Kada donor-akceptor mehanizam su uključeni u proces elektronskih parova elementa, a druga slobodna valencija orbitala.

Ovisnost valenciji strukture atoma

Obzir primjerice ugljika i kisika, kako to ovisi o strukturi tvari valencija kemijskih elemenata. Periodičko Tablica daje pregled osnovnih karakteristika atomom ugljika:

• Kemijska oznaka - C;
• točka broj - 6;
• nuklearne naboja - 6;
• protona u jezgri - 6;
• elektron - 6, uključujući 4, od kojih vanjski 2 tvore par, 2 - nespareni.

Ako je atom ugljika formira dvije veze u monoookside CO, tada je njegova uporaba se dovodi samo 6 negativne čestice. Steći okteta potrebne upariti 4 nastaju vanjske negativne čestice. Ugljik ima valenciju IV (+) u dioksida i IV (-) u metan.

Redni broj kisika - 8, valencija ljuska se sastoji od šest elektrona, dva od njih tvore par te su uključeni u kemijskim vezama i interakcije s drugim atomima. Tipično valencija kisika - II (-).

Država valencija i oksidacija

U mnogim slučajevima to je više prikladan za korištenje pojam „stupanj oksidacije”. Tako se zove naboj atoma koji bi steći ako su svi elektroni preselio u elementu obvezujući, što ima veću vrijednost elektroootritsatelnosti (EO). Oksidacija broj jednostavne supstance je nula. Oksidacijom više EO dodao elementa „-” znak, manje elektro - „+”. Na primjer, glavni grupe metala za tipične oksidacije i iona tereti jednak broj sa znakom znak „+”. U većini slučajeva valencija i oksidacijsko stanje atoma u istom spoju brojčano podudarati. Tek kad interakcija s više elektro-atoma pozitivan oksidacijskom stanju, s elementima čiji EO ispod - negativne. Koncept „valence” često odnosi samo na suštinu molekularne strukture.