Natutukoy sa pamamagitan ng valence ng mga elemento kemikal

Kaalaman tungkol sa istraktura ng atom at molecule sa XIX siglo ay hindi maaaring ipaliwanag ang mga dahilan para sa kung saan ang isang tiyak na bilang ng mga atom bumuo ng mga bono sa iba pang mga particle. Ngunit ang mga ideya ng mga siyentipiko mas maaga sa kanilang mga oras, at ang valence ng prino-aral bilang isa sa mga pangunahing mga prinsipyo ng kimika.

Mula sa kasaysayan ng ang konsepto ng "valence ng kemikal sangkap"

Natitirang British kimiko XIX siglo Edvard Franklend likha ang salitang "komunikasyon" sa pang-agham na paggamit upang ilarawan ang mga pakikipag-ugnayan ng mga atoms sa bawat isa. Scientific napansin na ang ilang mga kemikal sangkap bumuo ng compounds na may parehong halaga ng iba pang mga atoms. Halimbawa, nitrogen attaches tatlong hydrogen atoms sa isang Molekyul ng amonya.

Noong Mayo 1852 Frankland ilagay sa harap ang teorya na mayroong isang tiyak na bilang ng mga kemikal na bono na ang isang atom ay maaaring bumuo sa iba pang mga maliliit na particle ng matter. Frankland ginagamit ang pariralang "ang pagkonekta force" upang ilarawan kung ano ang mamaya ay tinatawag na valence. British kimiko itinatag bilang ang chemical bonds bumuo ng mga atom ng mga indibidwal na mga elemento na kilala sa gitna ng siglo XIX. Work Frankland ay isang mahalagang kontribusyon sa modernong istruktura kimika.

pag-unlad ng mga view

Aleman botika FA Kekule pinatunayan sa 1857 na carbon ay chetyrehosnovnym. Sa pinakasimpleng compound - mitein - lumabas dahil dahil sa 4 hydrogen atoms. Ang terminong "basicity" scientist ginagamit upang magtalaga elemento properties ikonekta ang isang nakapirming numero ng mga iba pang mga particle. Sa Russia, ang data sa ang istraktura ng matter systematized A. M. Butlerov (1861). Ang karagdagang pag-unlad ng teorya ng chemical bond nakuha sa pamamagitan ng mga aral ng mga pana-panahong pagbabago sa mga katangian ng mga elemento. Nito may-akda - isa pang hindi pa nababayarang Russian botika D. I. Mendeleev. Ito ay pinatunayan na ang valence ng mga elemento kemikal sa compounds, at iba pang mga katangian ay natutukoy sa pamamagitan ng ang posisyon na kung saan sila ay sumasakop sa mga pana-panahong sistema.

Graphical na representasyon ng valence at chemical bonding

Ang posibilidad ng pagpapakita ng mga molecule - isa sa mga tinatanggap na tama o merito ng valence theory. Ang unang modelo ay lumitaw sa 1860, at mula noong 1864 ay gumagamit structural formula na kumakatawan sa chemical circumferential mark sa loob. Sa pagitan ng mga simbolo dash atom denote chemical bond, at ang bilang ng mga linya ay katumbas ng valence. Sa mga parehong taon, ay ginawa ang unang sharosterzhnevye modelo (makita. Photo sa kaliwa). Sa 1866 Kekule ipinanukalang stereochemical pattern ng carbon atoms sa anyo ng isang apsulok, na kanyang kasama sa kanyang aklat-aralin "Organic Chemistry".

Valence ng kemikal sangkap, at ang paglitaw ng mga relasyon aral sa pamamagitan ng G. Lewis, na nai-publish ang kanyang mga gawa noong 1923 matapos ang pagkatuklas ng elektron. Kaya tinatawag na negatibong sisingilin maliliit na particle, na kung saan ay bahagi ng atomic shells. Sa kanyang aklat, Lewis ginagamit ng isang punto sa paligid ng apat na panig ng simbolo ng kemikal para sa pagpapakita ng mga valence electron.

Valency ng hydrogen at oxygen

Bago ang paglikha ng periodic sistema ng valence ng mga elemento kemikal sa compounds ay ginawa upang ihambing na may mga atoms sa kung saan ito ay kilala. Hydrogen at oxygen ay pinili bilang reference. Ang isa pang chemical element ay attracted mag-substituted para sa isang tiyak na bilang ng H atom, at O.

Sa ganitong paraan, ang mga katangian ay natutukoy sa isang monovalent compounds na may hydrogen (ang valency ng ikalawang element ay itinalaga sa pamamagitan ng ang Roman numeral):

• HCl - chloro (I):
• H ₂ O - oxygen (II);
• NH ₃ - nitrogen (III);
• CH ₄ - carbon (IV).

Ang oxides ng K ₂ O, CO, N ₂ O _3, SiO _2, KAYA ₃ ay natutukoy sa pamamagitan ng valence ng mga metal at nonmetals oxygen, pagdodoble ang bilang ng mga atoms attachable O. Nakuha sumusunod na halaga: K (I), C ( II), N (III) , Si (IV), S (VI).

Paano upang matukoy ang valence ng mga elemento kemikal

May mga batas ng pagbuo ng chemical bonds na may mga karaniwang mga pares electron:

• Karaniwang hydrogen valence - I.
• Normal oxygen valence ng - II.
• Para sa mga elemento nonmetals-lower valence maaaring natutukoy sa pamamagitan ng formula 8 - № pangkat kung saan ang mga ito ay sa periodic system. Ang mas mataas na, kung maaari itong natukoy ng bilang grupo.
• Para sa mga elemento na bahagi ng mga subgroup maximum posibleng valency ay pareho ang bilang ng mga pangkat sa periodic table.

Pagpapasiya ng valence ng kemikal sangkap ng compound ng formula ay isinasagawa gamit ang mga sumusunod na algorithm:

1. Record sa itaas ng chemically pamilyar kilalang halaga para sa isa sa mga elemento. Halimbawa, sa Mn ₂ O ₇ oxygen valency ay II.
2. Kalkulahin ang kabuuang halaga, na kung saan ay dapat na-multiply sa valence ng ang bilang ng mga atoms ng parehong elemento kemikal sa Molekyul, 2 * 7 = 14.
3. Alamin ang valency ng ikalawang elemento, na kung saan ito ay hindi kilala. Divide nakuha sa Sek. 2 halaga sa pamamagitan ng timbang sa bilang ng MN atoms sa Molekyul.
4. 14: 2 = 7. Ang valence ng mangganeso oksido sa kanyang pinakamataas na - VII.

Permanente at variable valency

Valence halaga ng hydrogen at oxygen ay magkaiba. Halimbawa, sulfur sa tambalan ng H ₂ S ay divalent, tulad ng sa formula SO ₃ - hexavalent. Ang carbon monoxide reacts sa oksiheno, CO at CO ₂ dioxide. Ang unang compound ay ang valence ng C II, at sa pangalawang - IV. Ang parehong halaga sa methane CH _4.

Karamihan sa mga elemento ay hindi nagpapakita pare-pareho at variable valence, hal, posporus, nitrogen, sulfur. Ang paghahanap para sa mga pangunahing sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay na humantong sa isang teorya ng mga chemical bonding, konsepto ng valence shell electron, molecular orbital. Ang pagkakaroon ng iba't ibang mga halaga ng parehong mga ari-arian na nakuha sa mga paliwanag ng mga istraktura ng atom at molecule posisyon.

Modern conceptions ng valence

Ang lahat ng mga atom ay binubuo ng positibong nucleus napapalibutan ng negatibong sisingilin electron. Ang panlabas na shell, kung saan sila bumuo, ay hindi natapos. Nakumpleto ang istraktura ay ang pinaka matatag, ito ay naglalaman ng 8 mga electron (octet). Chemical bonding sa mga karaniwang mga electron pares ng mga resulta sa energetically kanais-nais na kondisyon atoms.

Rule para sa pagbuo ng compounds ay ang pagkumpleto ng isang shell o sa pamamagitan ng pagtanggap ng mga electron pag-igkas unpaired - depende sa kung ang proseso ay mas madali upang pumasa. Kung atom ay nagbibigay ng para sa pagbuo ng isang chemical bond negatibong particle na walang pares, ang mga bonong ito ay bumubuo hangga't ito unpaired electron. Ayon sa modernong konsepto, ang valence ng mga atoms ng mga elemento kemikal - ay ang kakayahan upang makabuo ng isang tiyak na bilang ng covalent Bonds. Halimbawa, sa Molekyul, H ₂ S sulfur, hydrogen sulfide nakakakuha valence II (-), dahil ang bawat atom lumalahok sa pagbuo ng dalawang mga pares elektron. Ang pag-sign "-" ay nagpapahiwatig ng-akit sa mga pares electron sa mas elektronegatibo elemento. Hindi bababa sa elektronegatibo sa halaga ng valence nagkakabit "+".

Kapag donor-tanggap na mekanismo ay kasangkot sa proseso ng mga pares ng elektron ng isang elemento at ang iba pang mga libreng valence orbital.

Ang pagtitiwala ng valence ng istraktura ng atom

Isaalang-alang ang halimbawa ng carbon at oxygen, tulad ng ito ay depende sa istraktura ng sangkap valence ng mga elemento kemikal. Panaka-nakang Table ay nagbibigay ng isang pangkalahatang-ideya ng mga pangunahing katangian ng ang carbon atom:

• kemikal simbolo - C;
• numero ng item - 6;
• nuclear bayad - 6;
• protons sa nucleus - 6;
• electron - 6, kabilang ang 4 panlabas, 2 ng kung alin form ng isang pares, 2 - unpaired.

Kung ang carbon atom bumubuo ng dalawang tanikala monoookside CO, pagkatapos ay ang paggamit nito ay ibinibigay lamang 6 negatibong particle. Upang kumuha ng mga octet na kailangan upang ipares 4 nabuo panlabas na mga negatibong particle. Carbon ay may isang valence ng IV (+) sa dioxide at IV (-) sa mitein.

Ordinal bilang ng oxygen - 8, ang valence shell ay binubuo ng anim na mga electron, dalawa sa kanila bumuo ng isang pares at ay kasangkot sa mga bono kemikal at pakikipag-ugnayan sa iba pang mga atoms. Typical oxygen valence - II (-).

Ang valency at oksihenasyon estado

Sa maraming mga kaso ito ay mas maginhawang na gamitin ang termino "antas ng oksihenasyon". Kaya tinatawag na singil atom na ito ay kumuha ng kung ang lahat ng mga electron ay inilipat na sa nagbubuklod na sangkap, na kung saan ay may isang mas mataas na halaga elektroootritsatelnosti (EO). Ang oksihenasyon bilang ng mga simpleng sangkap ay zero. Sa pamamagitan ng oksihenasyon ng mas maraming EO dagdag na sangkap "-" sign, mas elektronegatibo - "+". Halimbawa, ang pangunahing metal group para sa mga tipikal na oksihenasyon at ion naniningil patas na bilang sa pag-sign ng "+". Sa karamihan ng mga kaso ang valency at oksihenasyon estado ng atoms sa parehong compound ayon sa bilang nag-tutugma. Lamang kapag pakikipag-ugnayan na may higit pang elektronegatibo atom positibong estado oksihenasyon, na may mga elemento na ang EO sa ibaba - negatibo. Ang konsepto ng "valence ng" madalas na akma lang sa sustansiya ng molecular istraktura.