Determinat mill-valenza tal-elementi kimiċi

Għarfien tal-istruttura ta 'atomi u molekoli fil-seklu XIX ma tistax tispjega r-raġuni li għaliha ċertu numru ta' atomi jiffurmaw rabtiet ma 'partikoli oħra. Iżda l-ideat ta 'xjentisti qabel iż-żmien tagħhom, u l-valenza tal għadhom qed jiġu studjati bħala wieħed mill-prinċipji bażiċi tal-kimika.

Mill-istorja tal-kunċett ta ' "valenza tal-elementi kimiċi"

Pendenti British seklu XIX kimiku Edvard Franklend maħluqa-terminu "komunikazzjoni" fl-użu xjentifiku biex jiddeskrivu l-interazzjoni ta 'l-atomi ma' xulxin. Xjentifiku ndunat li xi elementi kimiċi jiffurmaw komposti bl-istess ammont ta 'atomi oħra. Per eżempju, nitroġenu tagħti tliet atomi tal-idroġenu fi molekula ta 'ammonja.

Fil Mejju 1852 Frankland tressaq l-ipoteżi li hemm numru speċifiku ta 'bonds kimiċi li atomu jistgħu jiffurmaw bil-partiċelli żgħar oħra ta' materja. Frankland użat il-frażi "il-forza konnessjoni" biex jiddeskrivu dak li aktar tard jiġu msejħa valenza. Spiżjar Brittaniċi stabbilit bħala l-bonds kimiċi jiffurmaw atomi tal-elementi individwali magħrufa fin-nofs tas-seklu XIX. Xogħol Frankland kien kontribut importanti għall-kimika strutturali moderna.

iżvilupp ta 'opinjonijiet

ispiżjar Ġermaniż FA Kekule ppruvat 1857 li l-karbonju huwa chetyrehosnovnym. Fil kompost sempliċi tagħha - metanu - jinqalgħu minħabba 4 atomi tal-idroġenu. It-terminu "basicity" xjentist użati biex jinnominaw elementi proprjetajiet jgħaqqdu numru fiss ta 'partikoli oħra. Fir-Russja, data dwar l-istruttura ta 'materja systematized A. M. Butlerov (1861). Żvilupp ulterjuri tat-teorija ta 'bond kimiku miksub permezz tal-tagħlim tal-bidla perjodiċi fil-proprjetajiet ta' elementi. awtur tagħha - ieħor pendenti Russu kimiku D. I. Mendeleev. Hija ppruvat li l-valenza tal-elementi kimiċi fil-komposti, u proprjetajiet oħra huma determinati mill-post li jokkupaw fis-sistema perjodika.

rappreżentazzjoni grafika ta 'valenza u kimiċi bonding

Il-possibbiltà ta 'viżwalizzazzjoni molekuli - waħda mill-merti Bla dubju ta' teorija valenza. L-ewwel mudell dehru fl-1860, u peress 1864 ilha tuża formuli strutturali li jirrappreżentaw marka ċirkonferenzjali kimiċi ġewwa. Bejn simboli atomi sing murija bond kimiċi, u n-numru ta 'linji hija ugwali għall-valenza. F'dawk l-istess sena, sar l-ewwel mudell sharosterzhnevye (ara. Ritratt fuq ix-xellug). Fl-1866 Kekule propost mudell stereochemical ta 'atomi tal-karbonju fil-forma ta' tetrahedron, li huwa inkluż fil textbook tiegħu "Kimika Organika".

Valence mill-elementi kimiċi, u l-ħolqien ta 'relazzjonijiet studjati minn G. Lewis, li ppubblika xogħlijiet tiegħu fil 1,923 wara l- iskoperta ta' l-elettron. Hekk imsejħa negattiv mitluba partiċelli żgħar, li huma parti mill-qxur atomika. Fil-ktieb tiegħu, Lewis użat punt madwar l-erba naħat tas-simbolu kimiku għall-wiri ta 'l-elettroni valenza.

Valenza tal-idroġenu u ossiġnu

Qabel il-ħolqien ta ' l-sistema perjodika ta' valenza tal-elementi kimiċi fil-komposti sar biex iqabblu mal-atomi li huwa magħruf. Idroġenu u ossiġnu ġew magħżula bħala riferenza. Element kimiku ieħor huwa attirati jew jissostitwixxi ċertu numru ta 'atomi H, u O.

B'dan il-mod, il-proprjetajiet kienu determinati fi Komposti monovalenti bl-idroġenu (il valenza tat-tieni element huwa indikat mill-numerali Rumani):

• HCl - chloro (I):
• H ₂ O - ossiġnu (II);
• NH ₃ - nitroġenu (III);
• CH ₄ - karbonju (IV).

L-ossidi ta 'K ₂ O, CO, N ₂ O _3, SiO _2, SO ₃ kienu ddeterminati mill-valenza ta' metalli u nonmetals ossiġnu, tirdoppja n-numru ta 'atomi sekwestrabbli O. Miksuba valuri li ġejjin: K (I), Ċ ( II), N (III) , Si (IV), S (VI).

Kif ikun determinat il-valenza tal-elementi kimiċi

Hemm liġijiet tal-formazzjoni ta 'bonds kimiċi ma' l-pari elettron komuni:

• Tipiċi valenza idroġenu - I.
• valenza ossiġnu normali tal - II.
• Għal elementi-nonmetals t'isfel valenza jista 'jiġi determinat bil-formula 8 - № grupp li fih huma fis-sistema perjodika. Ogħla, jekk jista 'jiġi stabbilit bin-numru grupp.
• Għall-elementi sekondarji ta 'sottogruppi valenza massimu possibbli huwa l-istess bħall-għadd ta' gruppi fit-tabella perjodika.

Determinazzjoni tal valenza tal-elementi kimiċi tal kompost tal-formula titwettaq bl-użu algoritmu li ġejja:

1. Rekord fuq quċċata tal-valur magħrufa kimikament familjari għal wieħed mill-elementi. Per eżempju, fil Mn ₂ O ₇ valenza ossiġnu huwa II.
2. Ikkalkula l-valur totali, li għandu jiġi multiplikat bil-valenza tan-numru ta 'atomi ta' l-istess element kimiku fil-molekula, 2 * 7 = 14.
3. Iddetermina l-valenza tat-tieni element, li huwa magħruf. Aqsam miksub Sec. 2 Valur bin-numru ta 'atomi Mn fil-molekula.
4. 14: 2 = 7. L-valenza ta 'ossidu tal-manganiż fl-ogħla tagħha - VII.

valenza permanenti u varjabbli

Valuri valenza ta 'idroġenu u ossiġnu huma differenti. Per eżempju, kubrit fil-kompost ta 'H ₂ S hija bivalenti, kif fil-formula SO ₃ - eżavalenti. Il monossidu tal-karbonju jirreaġixxi mal-ossiġenu, CO u _CO2 dijossidu. L-ewwel kompost huwa l-valenza tal Ċ II, u fit-tieni - IV. L-istess valur fil CH metanu _4.

Ħafna mill-elementi ma jurux kostanti u varjabbli valenza, eż, fosfru, nitroġenu, kubrit. It-tfittxija għall-kawżi ewlenin ta 'dan il-fenomenu wassal għal teorija ta' twaħħil kimiċi, kunċetti ta 'elettroni qoxra valenza, orbitals molekulari. L-eżistenza ta 'valuri differenti tal-istess proprjetajiet miksuba bl-ispjegazzjoni tal-istruttura ta' atomi u molekoli pożizzjoni.

kunċetti moderni ta 'valenza

atomi kollha huma magħmula minn nukleu pożittiv mdawra minn elettroni negattiv mitluba. Il-qoxra ta 'barra, li jifformaw, oġġettivament, hija mhux mitmuma. L-istruttura kompluta tkun l-aktar stabbli, fih 8 elettroni (ottett). twaħħil kimiċi bir-riżultati komuni pari elettroni fil kondizzjoni atomi enerġetikament favorevoli.

Regola għall-formazzjoni ta 'komposti hija l-ikkompletar ta' qoxra jew billi jirċievi elettroni recoil mhux abbinata - skond jekk il-proċess huwa aktar faċli biex jgħaddu. Jekk atomu jipprovdi għall-formazzjoni ta 'partiċelli negattiv tal-bonds kimiċi li m'għandhom ebda par, il-bonds huwa jifforma sakemm it elettroni abbinata. Skond il-kunċetti moderni, il-valenza ta 'atomi ta' elementi kimiċi - hija l-abbiltà li jiġu prodotti ċertu numru ta 'rabtiet kovalenti. Per eżempju, fil-molekula, H ₂ S kubrit, idroġenu sulfide jakkwista valenza II (-), minħabba li kull atomu tipparteċipa fil-formazzjoni ta 'żewġ pari elettron. Is-sinjal "-" jindika l-attrazzjoni tal-par elettron għall-element aktar electronegative. Mill-inqas electronegative mal-valur tal valenza tannetti "+".

Meta mekkaniżmu donatur-aċċettatur huma involuti fil-proċess ta 'pari elettron tal element wieħed u l orbitals oħra valenza ħielsa.

Id-dipendenza tal-valenza tal-istruttura tal-atomu

Ikkunsidra per eżempju karbonju u ossiġnu, li jiddependi fuq l-istruttura ta 'sustanzi valenza tal-elementi kimiċi. Tabella Perjodika tagħti ħarsa ġenerali tal-karatteristiċi bażiċi ta 'l-atomu tal-karbonju:

• simbolu kimiku - Ċ;
• numru tal-partita - 6;
• ħlas nukleari - 6;
• protoni fin-nukleu - 6;
• elettroni - 6, inklużi 4 esterna, 2 minnhom jiffurmaw par, 2 - abbinata.

Jekk l-atomu tal-karbonju jifforma żewġ bonds fil-CO monoookside, allura l-użu tiegħu huwa fornut biss 6 partiċelli negattivi. Biex jiksbu ottetti meħtieġa biex par 4 ffurmati partiċelli negattivi esterni. Karbonju għandha valenza ta IV (+) ta 'dijossidu u IV (-) fl metanu.

numru ordinali ta 'ossiġnu - 8, il-qoxra valenza tikkonsisti f'sitt elettroni, tnejn minnhom jiffurmaw par u huma involuti fil-bonds kimiċi u l-interazzjoni ma' atomi oħra. Tipiċi valenza ossiġnu - II (-).

Il valenza u ossidazzjoni istat

F'ħafna każijiet huwa aktar konvenjenti li jużaw it-terminu "grad ta 'ossidazzjoni". Hekk imsejħa ħlas atomu li jakkwistaw jekk elettroni kollha jkunu mċaqilqa lejn l-element vinkolanti, li għandha l-elektroootritsatelnosti 'valur ogħla (EO). In-numru ossidazzjoni tas-sustanza sempliċi hija żero. Bl-ossidazzjoni aktar element OE miżjud "-" sinjal, inqas electronegative - "+". Per eżempju, il-metalli ewlenin tal-grupp għall-ossidazzjoni tipiċi u jone ħlasijiet numru indaqs bis-sinjal tal- "+". F'ħafna każijiet il-valenza u ossidazzjoni istat ta 'atomi fl-istess kompost numerikament jikkoinċidu. Huwa biss meta interazzjoni ma atomi electronegative aktar istat ossidazzjoni pożittiv, b'elementi li OE hawn taħt - negattivi. Il-kunċett ta ' "valenza ta'" spiss tapplika biss għas-sustanza tal-istruttura molekulari.