ელემენტების ყველაზე მაღალი ვალენტობა. ვალენტობა

მე-19 საუკუნეში ატომებისა და მოლეკულების სტრუქტურის შესახებ ცოდნის დონემ არ მოგვცა საშუალება აგვეხსნა მიზეზი, რის გამოც ატომები ქმნიან გარკვეული რაოდენობის ბმებს სხვა ნაწილაკებთან. მაგრამ მეცნიერთა იდეები თავის დროზე უსწრებდა და ვალენტობა ჯერ კიდევ სწავლობს, როგორც ქიმიის ერთ-ერთ ძირითად პრინციპს.

"ქიმიური ელემენტების ვალენტობის" კონცეფციის გაჩენის ისტორიიდან

მე-19 საუკუნის გამოჩენილმა ინგლისელმა ქიმიკოსმა, ედვარდ ფრანკლენდმა, მეცნიერულ გამოყენებაში შემოიტანა ტერმინი „ბმა“ ატომების ერთმანეთთან ურთიერთქმედების პროცესის აღსაწერად. მეცნიერმა შენიშნა, რომ ზოგიერთი ქიმიური ელემენტი ქმნის ნაერთებს იგივე რაოდენობის სხვა ატომებთან. მაგალითად, აზოტი ამაგრებს წყალბადის სამ ატომს ამიაკის მოლეკულას.

1852 წლის მაისში ფრანკლენდმა წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ არსებობდა გარკვეული რაოდენობის ქიმიური ბმები, რომლებიც ატომს შეუძლია შექმნას მატერიის სხვა წვრილმან ნაწილაკებთან. ფრანკლენდმა გამოიყენა ფრაზა „შეკრული ძალა“ იმის აღსაწერად, რასაც მოგვიანებით ვალენტობა ეწოდა. ბრიტანელმა ქიმიკოსმა დაადგინა, რამდენ ქიმიურ ბმას ქმნიან მე-19 საუკუნის შუა ხანებში ცნობილი ცალკეული ელემენტების ატომები. ფრანკლენდის ნაშრომმა მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა თანამედროვე სტრუქტურულ ქიმიაში.

შეხედულებების განვითარება

გერმანელი ქიმიკოსი F.A. კეკულემ 1857 წელს დაამტკიცა, რომ ნახშირბადი ტეტრაბაზურია. მის უმარტივეს ნაერთში, მეთანში, ბმები წარმოიქმნება წყალბადის 4 ატომთან. მეცნიერმა გამოიყენა ტერმინი „ძირითადი“ ელემენტების თვისების აღსანიშნავად სხვა ნაწილაკების მკაცრად განსაზღვრული რაოდენობის მიმაგრების მიზნით. რუსეთში მონაცემები სისტემატიზებული იქნა A.M. Butlerov-ის მიერ (1861). ქიმიური ბმების თეორიამ შემდგომი განვითარება მიიღო ელემენტების თვისებების პერიოდული ცვლილებების დოქტრინის წყალობით. მისი ავტორი არის კიდევ ერთი გამოჩენილი დ.ი.მენდელეევი. მან დაამტკიცა, რომ ნაერთებში ქიმიური ელემენტების ვალენტობა და სხვა თვისებები განისაზღვრება იმ პოზიციით, რომელსაც ისინი იკავებენ პერიოდულ სისტემაში.

ვალენტობისა და ქიმიური ბმის გრაფიკული გამოსახულება

მოლეკულების ვიზუალურად გამოსახვის უნარი ვალენტობის თეორიის ერთ-ერთი უდავო უპირატესობაა. პირველი მოდელები გამოჩნდა 1860-იან წლებში, ხოლო 1864 წლიდან ისინი გამოიყენეს, რომლებიც წარმოადგენენ წრეებს შიგნით ქიმიური ნიშნით. ატომების სიმბოლოებს შორის მითითებულია ტირე და ამ ხაზების რაოდენობა უდრის ვალენტურობის მნიშვნელობას. იმავე წლებში დამზადდა პირველი ბურთულა და ჯოხის მოდელები (იხილეთ ფოტო მარცხნივ). 1866 წელს კეკულემ შესთავაზა ნახშირბადის ატომის სტერეოქიმიური ნახაზი ტეტრაედრის სახით, რომელიც მან შეიტანა თავის სახელმძღვანელოში „ორგანული ქიმია“.

ქიმიური ელემენტების ვალენტობა და ობლიგაციების ფორმირება შეისწავლა გ. ლუისმა, რომელმაც გამოაქვეყნა თავისი ნამუშევრები 1923 წელს. ასე ჰქვია ყველაზე პატარა უარყოფითად დამუხტულ ნაწილაკებს, რომლებიც ქმნიან ატომების გარსებს. თავის წიგნში ლუისმა გამოიყენა წერტილები ელემენტის სიმბოლოს ოთხი მხარის გარშემო ვალენტური ელექტრონების წარმოსაჩენად.

წყალბადისა და ჟანგბადის ვალენტობა

პერიოდული ცხრილის შექმნამდე, ნაერთებში ქიმიური ელემენტების ვალენტობა ჩვეულებრივ შედარებული იყო იმ ატომებთან, რომლითაც იგი ცნობილი იყო. სტანდარტებად შეირჩა წყალბადი და ჟანგბადი. სხვა ქიმიურმა ელემენტმა მიიზიდა ან შეცვალა H და O ატომების გარკვეული რაოდენობა.

ამ გზით, თვისებები განისაზღვრა ერთვალენტიანი წყალბადის ნაერთებში (მეორე ელემენტის ვალენტობა მითითებულია რომაული რიცხვით):

• HCl - ქლორი (I):
• H 2 O - ჟანგბადი (II);
• NH 3 - აზოტი (III);
• CH 4 - ნახშირბადი (IV).

ოქსიდებში K 2 O, CO, N 2 O 3, SiO 2, SO 3, ლითონებისა და არამეტალების ჟანგბადის ვალენტობა განისაზღვრა დამატებული O ატომების რაოდენობის გაორმაგებით. მიიღება შემდეგი მნიშვნელობები: K ( I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).

როგორ განვსაზღვროთ ქიმიური ელემენტების ვალენტობა

არსებობს კანონზომიერებები ქიმიური ბმების ფორმირებაში, რომლებიც მოიცავს საერთო ელექტრონულ წყვილებს:

• წყალბადის ტიპიური ვალენტობაა I.
• ჟანგბადის ჩვეულებრივი ვალენტობაა II.
• არალითონური ელემენტებისთვის, ყველაზე დაბალი ვალენტობა შეიძლება განისაზღვროს ფორმულით 8 - იმ ჯგუფის რიცხვი, რომელშიც ისინი განლაგებულია პერიოდულ სისტემაში. უმაღლესი, თუ ეს შესაძლებელია, განისაზღვრება ჯგუფის ნომრით.
• გვერდითი ქვეჯგუფების ელემენტებისთვის მაქსიმალური შესაძლო ვალენტობა იგივეა, რაც მათი ჯგუფის რიცხვი პერიოდულ სისტემაში.

ქიმიური ელემენტების ვალენტურობის განსაზღვრა ნაერთის ფორმულის მიხედვით ხორციელდება შემდეგი ალგორითმის გამოყენებით:

1. დაწერეთ ქიმიური სიმბოლოს ზემოთ ერთ-ერთი ელემენტის ცნობილი მნიშვნელობა. მაგალითად, Mn 2 O 7-ში ჟანგბადის ვალენტობაა II.
2. გამოთვალეთ მთლიანი მნიშვნელობა, რისთვისაც თქვენ უნდა გაამრავლოთ ვალენტობა მოლეკულაში იმავე ქიმიური ელემენტის ატომების რაოდენობაზე: 2 * 7 = 14.
3. დაადგინეთ მეორე ელემენტის ვალენტობა, რომლისთვისაც ის უცნობია. მე-2 საფეხურზე მიღებული მნიშვნელობა გავყოთ მოლეკულაში Mn ატომების რაოდენობაზე.
4. 14: 2 = 7. მის უმაღლეს ოქსიდში - VII.

მუდმივი და ცვალებადი ვალენტობა

წყალბადისა და ჟანგბადის ვალენტურობის მნიშვნელობები განსხვავდება. მაგალითად, H 2 S ნაერთში გოგირდი ორვალენტიანია, ხოლო SO 3 ფორმულაში ექვსვალენტიანი. ნახშირბადი ქმნის CO მონოქსიდს და CO 2 დიოქსიდს ჟანგბადთან ერთად. პირველ ნაერთში C-ის ვალენტობა არის II, ხოლო მეორეში - IV. იგივე მნიშვნელობა მეთანში CH 4.

ელემენტების უმეტესობას აქვს არა მუდმივი, არამედ ცვლადი ვალენტობა, მაგალითად, ფოსფორი, აზოტი, გოგირდი. ამ ფენომენის ძირითადი მიზეზების ძიებამ გამოიწვია ქიმიური ბმების თეორიების გაჩენა, იდეები ელექტრონების ვალენტური გარსის და მოლეკულური ორბიტალების შესახებ. ერთი და იგივე თვისების განსხვავებული მნიშვნელობების არსებობა ახსნილი იყო ატომებისა და მოლეკულების სტრუქტურის თვალსაზრისით.

თანამედროვე იდეები ვალენტობის შესახებ

ყველა ატომი შედგება დადებითი ბირთვისაგან, რომელიც გარშემორტყმულია უარყოფითად დამუხტული ელექტრონებით. მათ მიერ წარმოქმნილი გარე გარსი ზოგჯერ დაუმთავრებელია. დასრულებული სტრუქტურა ყველაზე სტაბილურია, შეიცავს 8 ელექტრონს (ოქტეტს). გაზიარებული ელექტრონული წყვილების გამო ქიმიური ბმის გაჩენა იწვევს ატომების ენერგიულად ხელსაყრელ მდგომარეობას.

ნაერთების ფორმირების წესი არის გარსის დასრულება ელექტრონების მიღებით ან დაუწყვილებელის მიცემით - იმისდა მიხედვით, თუ რომელი პროცესი უფრო ადვილია. თუ ატომი უზრუნველყოფს უარყოფით ნაწილაკებს, რომლებსაც არ აქვთ წყვილი ქიმიური ბმის შესაქმნელად, მაშინ ის აყალიბებს იმდენ კავშირს, რამდენიც აქვს დაუწყვილებელი ელექტრონები. თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, ქიმიური ელემენტების ატომების ვალენტობა არის გარკვეული რაოდენობის კოვალენტური ბმების შექმნის უნარი. მაგალითად, წყალბადის სულფიდის მოლეკულაში H 2 S, გოგირდი იძენს ვალენტობას II (-), რადგან თითოეული ატომი მონაწილეობს ორი ელექტრონული წყვილის ფორმირებაში. ნიშანი "-" მიუთითებს ელექტრონული წყვილის მიზიდულობაზე უფრო ელექტროუარყოფითი ელემენტის მიმართ. ნაკლებად ელექტროუარყოფითისთვის, "+" ემატება ვალენტობის მნიშვნელობას.

დონორ-მიმღები მექანიზმით, პროცესი მოიცავს ერთი ელემენტის ელექტრონულ წყვილებს და მეორის თავისუფალი ვალენტურობის ორბიტალებს.

ვალენტობის დამოკიდებულება ატომის აგებულებაზე

მოდით განვიხილოთ, მაგალითად ნახშირბადის და ჟანგბადის გამოყენებით, როგორ არის დამოკიდებული ქიმიური ელემენტების ვალენტობა ნივთიერების სტრუქტურაზე. პერიოდული ცხრილი იძლევა წარმოდგენას ნახშირბადის ატომის ძირითადი მახასიათებლების შესახებ:

• ქიმიური სიმბოლო - C;
• ელემენტის ნომერი - 6;
• ძირითადი მუხტი - +6;
• პროტონები ბირთვში - 6;
• ელექტრონი - 6, მათ შორის 4 გარეგანი, რომელთაგან 2 ქმნის წყვილს, 2 - დაუწყვილებელს.

თუ ნახშირბადის ატომი CO მონოქსიდში აყალიბებს ორ კავშირს, მაშინ მხოლოდ 6 უარყოფითი ნაწილაკი გამოიყენება. ოქტეტის მისაღებად წყვილებმა უნდა შექმნან 4 გარე უარყოფითი ნაწილაკი. ნახშირბადს აქვს IV (+) ვალენტობა დიოქსიდში და IV (-) მეთანში.

ჟანგბადის ატომური რიცხვია 8, სავალენტო გარსი შედგება ექვსი ელექტრონისაგან, 2 მათგანი არ ქმნის წყვილებს და მონაწილეობს ქიმიურ კავშირებში და სხვა ატომებთან ურთიერთქმედებაში. ჟანგბადის ტიპიური ვალენტობაა II (-).

ვალენტობა და დაჟანგვის მდგომარეობა

ხშირ შემთხვევაში უფრო მოსახერხებელია "ჟანგვის მდგომარეობის" კონცეფციის გამოყენება. ასე ჰქვია ატომის მუხტს, რომელსაც ის შეიძენს, თუ ყველა შემაკავშირებელი ელექტრონი გადაეცემა ელემენტს, რომელსაც აქვს უფრო მაღალი ელექტრონეგატიურობის მნიშვნელობა (EO). მარტივ ნივთიერებაში დაჟანგვის რიცხვი არის ნული. "-" ნიშანი ემატება უფრო ელექტროუარყოფითი ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობას; "+" ემატება ნაკლებად ელექტროუარყოფითი ელემენტის ჟანგვის მდგომარეობას. მაგალითად, ძირითადი ქვეჯგუფების ლითონებისთვის, ტიპიური ჟანგვის მდგომარეობები და იონური მუხტები ტოლია ჯგუფის რიცხვის "+" ნიშნით. უმეტეს შემთხვევაში, ერთსა და იმავე ნაერთში ატომების ვალენტობა და დაჟანგვის მდგომარეობა რიცხობრივად ერთნაირია. მხოლოდ ელექტროუარყოფით ატომებთან ურთიერთქმედებისას არის დაჟანგვის მდგომარეობა დადებითი, ქვედა EO-ს მქონე ელემენტებთან უარყოფითია. "ვალენტობის" კონცეფცია ხშირად გამოიყენება მხოლოდ მოლეკულური სტრუქტურის მქონე ნივთიერებებზე.

ქიმიური ელემენტების განხილვისას შეამჩნევთ, რომ ერთი და იგივე ელემენტის ატომების რაოდენობა განსხვავებულია სხვადასხვა ნივთიერებებში. როგორ ჩავწეროთ ფორმულა სწორად და არ შევცდეთ ქიმიური ელემენტის ინდექსში? ამის გაკეთება ადვილია, თუ თქვენ გაქვთ წარმოდგენა იმაზე, თუ რა არის ვალენტობა.

რისთვის არის საჭირო ვალენტობა?

ქიმიური ელემენტების ვალენტობა არის ელემენტის ატომების უნარი შექმნან ქიმიური ბმები, ანუ მიამაგრონ სხვა ატომები საკუთარ თავს. ვალენტობის რაოდენობრივი საზომი არის ბმების რაოდენობა, რომელსაც მოცემული ატომი ქმნის სხვა ატომებთან ან ატომურ ჯგუფებთან.

ამჟამად, ვალენტობა არის კოვალენტური ბმების რაოდენობა (მათ შორის, დონორ-მიმღები მექანიზმით წარმოქმნილი), რომლებითაც მოცემული ატომი უკავშირდება სხვებს. ამ შემთხვევაში ობლიგაციების პოლარობა მხედველობაში არ მიიღება, რაც ნიშნავს, რომ ვალენტობას არ აქვს ნიშანი და არ შეიძლება იყოს ნულის ტოლი.

კოვალენტური ქიმიური ბმა არის ბმა, რომელიც მიიღწევა საერთო (შემაკავშირებელი) ელექტრონული წყვილების წარმოქმნით. თუ ორ ატომს შორის არის ერთი საერთო წყვილი ელექტრონები, მაშინ ასეთ კავშირს ეწოდება ერთი ბმა, თუ ორია, მას ორმაგი ბმა, ხოლო თუ სამია, სამმაგი ბმა.

როგორ მოვძებნოთ ვალენტობა?

პირველი კითხვა, რომელიც აწუხებს მე-8 კლასის მოსწავლეებს, რომლებმაც დაიწყეს ქიმიის შესწავლა, არის როგორ განვსაზღვროთ ქიმიური ელემენტების ვალენტობა? ქიმიური ელემენტის ვალენტობა შეიძლება იხილოთ ქიმიური ელემენტების ვალენტობის სპეციალურ ცხრილში

ბრინჯი. 1. ქიმიური ელემენტების ვალენტურობის ცხრილი

წყალბადის ვალენტობა აღებულია როგორც ერთი, რადგან წყალბადის ატომს შეუძლია შექმნას ერთი ბმა სხვა ატომებთან. სხვა ელემენტების ვალენტობა გამოიხატება რიცხვით, რომელიც გვიჩვენებს, თუ რამდენი წყალბადის ატომ შეუძლია მოცემული ელემენტის ატომს მიამაგროს თავის თავს. მაგალითად, ქლორის ვალენტობა წყალბადის ქლორიდის მოლეკულაში ერთის ტოლია. ამიტომ წყალბადის ქლორიდის ფორმულა ასე გამოიყურება: HCl. ვინაიდან ქლორსაც და წყალბადსაც აქვს ერთი ვალენტობა, არანაირი მაჩვენებელი არ გამოიყენება. ქლორიც და წყალბადიც ერთვალენტიანია, რადგან წყალბადის ერთი ატომი შეესაბამება ერთ ქლორის ატომს.

განვიხილოთ კიდევ ერთი მაგალითი: მეთანში ნახშირბადის ვალენტობა ოთხია, წყალბადის ვალენტობა ყოველთვის ერთია. ამიტომ წყალბადის გვერდით უნდა განთავსდეს ინდექსი 4. ამრიგად, მეთანის ფორმულა ასე გამოიყურება: CH 4.

ბევრი ელემენტი ქმნის ნაერთებს ჟანგბადთან. ჟანგბადი ყოველთვის ორვალენტიანია. ამიტომ წყლის H 2 O ფორმულაში, სადაც ყოველთვის გვხვდება ერთვალენტიანი წყალბადი და ორვალენტიანი ჟანგბადი, წყალბადის გვერდით მოთავსებულია ინდექსი 2. ეს ნიშნავს, რომ წყლის მოლეკულა შედგება ორი წყალბადის ატომისა და ერთი ჟანგბადის ატომისგან.

ბრინჯი. 2. წყლის გრაფიკული ფორმულა

ყველა ქიმიურ ელემენტს არ აქვს მუდმივი ვალენტობა; ზოგიერთისთვის ის შეიძლება განსხვავდებოდეს იმ ნაერთების მიხედვით, სადაც ელემენტი გამოიყენება. მუდმივი ვალენტობის მქონე ელემენტებს მიეკუთვნება წყალბადი და ჟანგბადი, ცვლადი ვალენტობის ელემენტები მოიცავს, მაგალითად, რკინას, გოგირდს, ნახშირბადს.

როგორ განვსაზღვროთ ვალენტობა ფორმულის გამოყენებით?

თუ თქვენ წინ არ გაქვთ ვალენტურობის ცხრილი, მაგრამ გაქვთ ქიმიური ნაერთის ფორმულა, მაშინ შესაძლებელია ვალენტობის დადგენა ფორმულის გამოყენებით. მაგალითისთვის ავიღოთ ფორმულა მანგანუმის ოქსიდი - Mn 2 O 7

ბრინჯი. 3. მანგანუმის ოქსიდი

მოგეხსენებათ, ჟანგბადი ორვალენტიანია. იმის გასარკვევად, თუ რა ვალენტიანობა აქვს მანგანუმს, აუცილებელია ჟანგბადის ვალენტობა გავამრავლოთ ამ ნაერთში გაზის ატომების რაოდენობაზე:

მიღებულ რიცხვს ვყოფთ ნაერთში მანგანუმის ატომების რაოდენობაზე. გამოდის:

Საშუალო რეიტინგი: 4.5. სულ მიღებული შეფასებები: 923.

კონკრეტული ნივთიერების ვალენტობის დასადგენად, თქვენ უნდა გადახედოთ მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდულ ცხრილს; რომაული ციფრებით აღნიშვნები იქნება ამ ცხრილში გარკვეული ნივთიერებების ვალენტობა. მაგალითად, BUT, წყალბადი (H) ყოველთვის იქნება ერთვალენტიანი, ხოლო ჟანგბადი (O) ყოველთვის ორვალენტიანი. ქვემოთ მოცემულია თაღლითური ფურცელი, რომელიც, ვფიქრობ, დაგეხმარებათ)

უპირველეს ყოვლისა, აღსანიშნავია, რომ ქიმიურ ელემენტებს შეიძლება ჰქონდეთ როგორც მუდმივი, ასევე ცვლადი ვალენტობა. რაც შეეხება მუდმივ ვალენტობას, თქვენ უბრალოდ უნდა დაიმახსოვროთ ასეთი ელემენტები

ტუტე ლითონები, წყალბადი და ჰალოგენები განიხილება ერთვალენტიანად;

მაგრამ ბორი და ალუმინი სამვალენტიანია.

ასე რომ, ახლა მოდით გავიაროთ პერიოდული ცხრილი ვალენტობის დასადგენად. ელემენტის უმაღლესი ვალენტობა ყოველთვის უტოლდება მის ჯგუფურ რიცხვს

ყველაზე დაბალი ვალენტობა განისაზღვრება ჯგუფის რიცხვის 8-დან გამოკლებით. არამეტალები უფრო დაბალი ვალენტობით არიან დაჯილდოვებულნი.

ქიმიური ელემენტები შეიძლება იყოს მუდმივი ან ცვალებადი ვალენტობის. მუდმივი ვალენტობის მქონე ელემენტები უნდა ვისწავლოთ. ყოველთვის

• ერთვალენტიანიწყალბადი, ჰალოგენები, ტუტე ლითონები
• ორვალენტიანიჟანგბადი, ტუტე დედამიწის ლითონები.
• სამვალენტიანიალუმინი (Al) და ბორი (B).

ვალენტობა შეიძლება განისაზღვროს პერიოდული ცხრილის გამოყენებით. ელემენტის უმაღლესი ვალენტობა ყოველთვის უდრის იმ ჯგუფის რაოდენობას, რომელშიც ის გვხვდება.

არამეტალებს ყველაზე ხშირად აქვთ ყველაზე დაბალი ცვლადი ვალენტობა. ყველაზე დაბალი ვალენტობის გასარკვევად, ჯგუფის რიცხვს აკლდება 8 - შედეგი იქნება სასურველი მნიშვნელობა. მაგალითად, გოგირდი არის მე-6 ჯგუფში და მისი უმაღლესი ვალენტობაა VI, ყველაზე დაბალი ვალენტობა იქნება II (86 = 2).

სკოლის განმარტებით, ვალენტობა არის ქიმიური ელემენტის უნარი შექმნას გარკვეული რაოდენობის ქიმიური ბმები სხვა ატომებთან.

როგორც ცნობილია, ვალენტობა შეიძლება იყოს მუდმივი (როდესაც ქიმიური ელემენტი ყოველთვის აყალიბებს ობლიგაციების ერთსა და იმავე რაოდენობას სხვა ატომებთან) და ცვალებადი (როდესაც, კონკრეტული ნივთიერებიდან გამომდინარე, იცვლება იგივე ელემენტის ვალენტობა).

დ.ი.მენდელეევის ქიმიური ელემენტების პერიოდული სისტემა დაგვეხმარება ვალენტობის დადგენაში.

გამოიყენება შემდეგი წესები:

1) მაქსიმალურიქიმიური ელემენტის ვალენტობა ჯგუფის რიცხვის ტოლია. მაგალითად, ქლორი არის მე-7 ჯგუფში, რაც ნიშნავს, რომ მას აქვს მაქსიმალური ვალენტობა 7. გოგირდი: ის მე-6 ჯგუფშია, რაც ნიშნავს, რომ აქვს მაქსიმალური ვალენტობა 6.

2) Მინიმალურივალენტობა ამისთვის არალითონებიუდრის 8-ს გამოკლებული ჯგუფის რიცხვი. მაგალითად, იგივე ქლორის მინიმალური ვალენტობაა 8 7, ანუ 1.

სამწუხაროდ, ორივე წესის გამონაკლისები არსებობს.

მაგალითად, სპილენძი არის 1 ჯგუფში, მაგრამ სპილენძის მაქსიმალური ვალენტობა არის არა 1, არამედ 2.

ჟანგბადი მე-6 ჯგუფშია, მაგრამ მისი ვალენტობა თითქმის ყოველთვის არის 2 და არა 6.

სასარგებლოა გახსოვდეთ შემდეგი წესები:

3) ყველა ტუტელითონები (I ჯგუფის ლითონები, მთავარი ქვეჯგუფი) ყოველთვის აქვთ ვალენტობა 1. მაგალითად, ნატრიუმის ვალენტობა ყოველთვის არის 1, რადგან ის ტუტე მეტალია.

4) ყველა ტუტე დედამიწალითონები (II ჯგუფის ლითონები, მთავარი ქვეჯგუფი) ყოველთვის აქვთ ვალენტობა 2. მაგალითად, მაგნიუმის ვალენტობა ყოველთვის არის 2, რადგან ის არის ტუტე მიწის მეტალი.

5) ალუმინს ყოველთვის აქვს 3 ვალენტობა.

6) წყალბადს ყოველთვის აქვს 1 ვალენტობა.

7) ჟანგბადს თითქმის ყოველთვის აქვს 2 ვალენტობა.

8) ნახშირბადს თითქმის ყოველთვის აქვს 4 ვალენტობა.

უნდა გვახსოვდეს, რომ ვალენტობის განმარტებები შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვადასხვა წყაროში.

მეტ-ნაკლებად ზუსტად, ვალენტობა შეიძლება განისაზღვროს როგორც საზიარო ელექტრონული წყვილების რაოდენობა, რომლის მეშვეობითაც მოცემული ატომი უკავშირდება სხვებს.

ამ განმარტების მიხედვით, აზოტის ვალენტობა HNO3-ში არის 4 და არა 5. აზოტი არ შეიძლება იყოს ხუთვალენტიანი, რადგან ამ შემთხვევაში აზოტის ატომზე შემოვლით 10 ელექტრონი. მაგრამ ეს არ შეიძლება მოხდეს, რადგან ელექტრონების მაქსიმალური რაოდენობა არის 8.

ნებისმიერი ქიმიური ელემენტის ვალენტობა არის მისი თვისება, უფრო სწორად მისი ატომების (ამ ელემენტის ატომების) თვისება ატომების გარკვეული რაოდენობის შესანახად, მაგრამ სხვა ქიმიური ელემენტის.

არსებობს ქიმიური ელემენტები, როგორც მუდმივი, ასევე ცვლადი ვალენტობით, რომელიც იცვლება იმისდა მიხედვით, თუ რომელ ელემენტთან არის ის (ეს ელემენტი) კომბინაციაში ან შედის.

ზოგიერთი ქიმიური ელემენტის ვალენტობა:

ახლა გადავიდეთ იმაზე, თუ როგორ განისაზღვრება ელემენტის ვალენტობა ცხრილიდან.

ასე რომ, ვალენტობა შეიძლება განისაზღვროს პერიოდული ცხრილი:

• უმაღლესი ვალენტობა შეესაბამება (ტოლია) ჯგუფის რიცხვს;
• ყველაზე დაბალი ვალენტობა განისაზღვრება ფორმულით: ჯგუფის ნომერი - 8.





სკოლის ქიმიის კურსიდან ვიცით, რომ ყველა ქიმიურ ელემენტს შეიძლება ჰქონდეს მუდმივი ან ცვალებადი ვალენტობა. ელემენტები, რომლებსაც აქვთ მუდმივი ვალენტობა, უბრალოდ უნდა გვახსოვდეს (მაგალითად, წყალბადი, ჟანგბადი, ტუტე ლითონები და სხვა ელემენტები). ვალენტობა ადვილად შეიძლება განისაზღვროს პერიოდული ცხრილიდან, რომელიც ქიმიის ნებისმიერ სახელმძღვანელოშია. უმაღლესი ვალენტობა შეესაბამება იმ ჯგუფის მის რაოდენობას, რომელშიც ის მდებარეობს.

ნებისმიერი ელემენტის ვალენტობა შეიძლება განისაზღვროს თავად პერიოდული ცხრილიდან, ჯგუფის ნომრით.

ყოველ შემთხვევაში ეს შეიძლება გაკეთდეს ლითონების შემთხვევაში, რადგან მათი ვალენტობა ჯგუფის რიცხვის ტოლია.

არამეტალების ამბავი ცოტა განსხვავებულია: მათი უმაღლესი ვალენტობა (ჟანგბადის ნაერთებში) ასევე ტოლია ჯგუფის რიცხვის, მაგრამ ყველაზე დაბალი ვალენტობა (წყალბადთან და ლითონებთან ნაერთებში) უნდა განისაზღვროს შემდეგი ფორმულით: 8 - ჯგუფის ნომერი.

რაც უფრო მეტს იმუშავებთ ქიმიურ ელემენტებთან, მით უკეთ იხსენებთ მათ ვალენტობას. დასაწყებად, ეს თაღლითური ფურცელი საკმარისი იქნება:



ის ელემენტები, რომელთა ვალენტობა არ არის მუდმივი, მონიშნულია ვარდისფრად.

ვალენტობა არის ზოგიერთი ქიმიური ელემენტის ატომების უნარი, მიამაგრონ სხვა ელემენტების ატომები. ფორმულების წარმატებით დასაწერად და პრობლემების სწორად გადასაჭრელად, კარგად უნდა იცოდეთ როგორ განვსაზღვროთ ვალენტობა. ჯერ უნდა ისწავლოთ ყველა ელემენტი მუდმივი ვალენტობით. აქ არის: 1. წყალბადი, ჰალოგენები, ტუტე ლითონები (ყოველთვის ერთვალენტიანი); 2. ჟანგბადი და მიწის ტუტე ლითონები (ორვალენტიანი); 3. B და Al (სამვალენტიანი). ვალენტობის განსაზღვრა პერიოდული ცხრილის გამოყენებით, უნდა გაარკვიოთ რომელ ჯგუფშია ქიმიური ელემენტი და დაადგინოთ მთავარ ჯგუფშია თუ მეორადში.

ელემენტს შეიძლება ჰქონდეს ერთი ან მეტი ვალენტობა.

ელემენტის მაქსიმალური ვალენტობა უდრის ვალენტური ელექტრონების რაოდენობას. ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ ვალენტობა პერიოდულ სისტემაში ელემენტის ადგილმდებარეობის ცოდნით. მაქსიმალური ვალენტური რიცხვი უდრის იმ ჯგუფის რაოდენობას, რომელშიც განთავსებულია საჭირო ელემენტი.

ვალენტობა მითითებულია რომაული რიცხვით და ჩვეულებრივ იწერება ელემენტის სიმბოლოს ზედა მარჯვენა კუთხეში.

ზოგიერთ ელემენტს შეიძლება ჰქონდეს განსხვავებული ვალენტობა სხვადასხვა ნაერთებში.

მაგალითად, გოგირდს აქვს შემდეგი ვალენტობა:

• II H2S ნაერთში
• IV SO2 ნაერთში
• VI SO3 ნაერთში

ვალენტობის განსაზღვრის წესები არც ისე მარტივი გამოსაყენებელია, ამიტომ მათი დამახსოვრებაა საჭირო.

პერიოდული ცხრილის გამოყენებით ვალენტობის დადგენა მარტივია. როგორც წესი, ის შეესაბამება იმ ჯგუფის რაოდენობას, რომელშიც ელემენტი მდებარეობს. მაგრამ არის ელემენტები, რომლებსაც შეიძლება ჰქონდეთ განსხვავებული ვალენტობა სხვადასხვა ნაერთებში. ამ შემთხვევაში საუბარია მუდმივ და ცვლად ვალენტობაზე. ცვლადი შეიძლება იყოს მაქსიმალური, ჯგუფის რიცხვის ტოლი, ან შეიძლება იყოს მინიმალური ან შუალედური.

მაგრამ ბევრად უფრო საინტერესოა ნაერთებში ვალენტობის დადგენა. ამისათვის არსებობს მთელი რიგი წესები. უპირველეს ყოვლისა, მარტივია ელემენტების ვალენტობის დადგენა, თუ ნაერთში ერთ ელემენტს აქვს მუდმივი ვალენტობა, მაგალითად, ჟანგბადი ან წყალბადი. მარცხნივ არის შემცირების აგენტი, ანუ დადებითი ვალენტობის მქონე ელემენტი, მარჯვნივ არის ჟანგვის აგენტი, ანუ უარყოფითი ვალენტობის ელემენტი. მუდმივი ვალენტობის მქონე ელემენტის ინდექსი მრავლდება ამ ვალენტობაზე და იყოფა უცნობი ვალენტობის მქონე ელემენტის ინდექსზე.

მაგალითი: სილიციუმის ოქსიდები. ჟანგბადის ვალენტობაა -2. მოდი ვიპოვოთ სილიციუმის ვალენტობა.

SiO 1*2/1=2 სილიციუმის ვალენტობა მონოქსიდში არის +2.

SiO2 2*2/1=4 სილიციუმის ვალენტობა დიოქსიდში არის +4.

ამ სტატიაში განვიხილავთ მეთოდებს და გავიგებთ როგორ განვსაზღვროთ ვალენტობაპერიოდული ცხრილის ელემენტები.

ქიმიაში მიღებულია, რომ ქიმიური ელემენტების ვალენტობა შეიძლება განისაზღვროს პერიოდულ სისტემაში ჯგუფის (სვეტის) მიხედვით. სინამდვილეში, ელემენტის ვალენტობა ყოველთვის არ შეესაბამება ჯგუფის რიცხვს, მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში გარკვეული ვალენტობა ამ მეთოდის გამოყენებით სწორ შედეგს იძლევა; ხშირად ელემენტებს, სხვადასხვა ფაქტორებიდან გამომდინარე, აქვთ ერთზე მეტი ვალენტობა.

ვალენტობის ერთეული მიიღება წყალბადის ატომის ვალენტობად, რომელიც უდრის 1-ს, ანუ წყალბადი ერთვალენტიანია. ამრიგად, ელემენტის ვალენტობა მიუთითებს წყალბადის რამდენ ატომთან არის დაკავშირებული მოცემული ელემენტის ერთი ატომი. მაგალითად, HCl, სადაც ქლორი ერთვალენტიანია; H2O, სადაც ჟანგბადი ორვალენტიანია; NH3, სადაც აზოტი სამვალენტიანია.

როგორ განვსაზღვროთ ვალენტობა პერიოდული ცხრილის გამოყენებით.

პერიოდული სისტემა შეიცავს ქიმიურ ელემენტებს, რომლებიც მასში მოთავსებულია გარკვეული პრინციპებისა და კანონების მიხედვით. თითოეული ელემენტი დგას თავის ადგილზე, რაც განისაზღვრება მისი მახასიათებლებითა და თვისებებით და თითოეულ ელემენტს აქვს საკუთარი ნომერი. ჰორიზონტალურ ხაზებს უწოდებენ პერიოდებს, რომლებიც იზრდება პირველი ხაზიდან ქვემოთ. თუ წერტილი შედგება ორი მწკრივისაგან (როგორც მითითებულია ნუმერაციის გვერდზე), მაშინ ასეთ პერიოდს დიდი ეწოდება. თუ მას აქვს მხოლოდ ერთი რიგი, მას უწოდებენ პატარას.

გარდა ამისა, ცხრილში არის ჯგუფები, რომელთაგან სულ რვაა. ელემენტები მოთავსებულია ვერტიკალურ სვეტებში. აქ მათი განლაგება არათანაბარია - ერთ მხარეს მეტი ელემენტია (მთავარი ჯგუფი), მეორეზე - ნაკლები (გვერდითი ჯგუფი).

ვალენტობა არის ატომის უნარი შექმნას გარკვეული რაოდენობის ქიმიური ბმები სხვა ელემენტების ატომებთან. პერიოდული ცხრილის გამოყენება დაგეხმარებათ გაიგოთ ცოდნა ვალენტობის ტიპების შესახებ.

მეორადი ქვეჯგუფების ელემენტებისთვის (და ეს მოიცავს მხოლოდ ლითონებს), ვალენტობა უნდა გვახსოვდეს, მით უმეტეს, რომ უმეტეს შემთხვევაში ის უდრის I, II, ნაკლებად ხშირად III. თქვენ ასევე მოგიწევთ დაიმახსოვროთ ქიმიური ელემენტების ვალენტობა, რომლებსაც აქვთ ორზე მეტი მნიშვნელობა. ან ყოველთვის ხელთ გქონდეთ ელემენტების ვალენტობის ცხრილი.

ვალენტობის განსაზღვრის ალგორითმი ქიმიური ელემენტების ფორმულების გამოყენებით.

1. ჩამოწერეთ ქიმიური ნაერთის ფორმულა.

2. მიუთითეთ ელემენტების ცნობილი ვალენტობა.

3. იპოვეთ ვალენტობისა და ინდექსის უმცირესი საერთო ჯერადი.

4. იპოვეთ უმცირესი საერთო ჯერადის შეფარდება მეორე ელემენტის ატომების რაოდენობასთან. ეს არის სასურველი ვალენტობა.

5. შეამოწმეთ თითოეული ელემენტის ვალენტობისა და ინდექსის გამრავლებით. მათი პროდუქტები თანაბარი უნდა იყოს.

მაგალითი:განვსაზღვროთ წყალბადის სულფიდის ელემენტების ვალენტობა.

1. დავწეროთ ფორმულა:

2. ავღნიშნოთ ცნობილი ვალენტობა:

3. იპოვეთ უმცირესი საერთო ჯერადი:

4. იპოვეთ უმცირესი საერთო ჯერადის შეფარდება გოგირდის ატომების რაოდენობასთან:

5. მოდით შევამოწმოთ:

ქიმიური ნაერთების ზოგიერთი ატომის დამახასიათებელი ვალენტური მნიშვნელობების ცხრილი.

თუ გადავხედავთ სხვადასხვა ნაერთების ფორმულებს, ამის შემჩნევა ადვილია ატომების რაოდენობაერთი და იგივე ელემენტი სხვადასხვა ნივთიერების მოლეკულებში არ არის იდენტური. მაგალითად, HCl, NH 4 Cl, H 2 S, H 3 PO 4 და ა.შ. წყალბადის ატომების რაოდენობა ამ ნაერთებში მერყეობს 1-დან 4-მდე. ეს დამახასიათებელია არა მხოლოდ წყალბადისთვის.

როგორ შეგიძლიათ გამოიცნოთ რომელი ინდექსი დააყენოთ ქიმიური ელემენტის აღნიშვნის გვერდით?როგორ მზადდება ნივთიერების ფორმულები? ამის გაკეთება ადვილია, როცა იცი მოცემული ნივთიერების მოლეკულის შემადგენელი ელემენტების ვალენტობა.

– ეს არის მოცემული ელემენტის ატომის თვისება, მიამაგროს, შეინარჩუნოს ან შეცვალოს სხვა ელემენტის ატომების გარკვეული რაოდენობა ქიმიურ რეაქციებში. ვალენტობის ერთეული არის წყალბადის ატომის ვალენტობა. ამიტომ, ზოგჯერ ვალენტობის განმარტება ჩამოყალიბებულია შემდეგნაირად: ვალენტობა – ეს არის მოცემული ელემენტის ატომის თვისება, მიამაგროს ან შეცვალოს წყალბადის ატომების გარკვეული რაოდენობა.

თუ წყალბადის ერთი ატომი მიმაგრებულია მოცემული ელემენტის ერთ ატომზე, მაშინ ელემენტი ერთვალენტურია, თუ ორი – ორვალენტიანი დადა ა.შ. წყალბადის ნაერთები არ არის ცნობილი ყველა ელემენტისთვის, მაგრამ თითქმის ყველა ელემენტი ქმნის ნაერთებს ჟანგბადთან O. ჟანგბადი ითვლება მუდმივად ორვალენტიანად.

მუდმივი ვალენტობა:

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

მაგრამ რა უნდა გააკეთოს, თუ ელემენტი არ გაერთიანდება წყალბადთან? მაშინ საჭირო ელემენტის ვალენტობა განისაზღვრება ცნობილი ელემენტის ვალენტობით. ყველაზე ხშირად ის გვხვდება ჟანგბადის ვალენტობის გამოყენებით, რადგან ნაერთებში მისი ვალენტობა ყოველთვის არის 2. Მაგალითად,ძნელი არ არის ელემენტების ვალენტობის პოვნა შემდეგ ნაერთებში: Na 2 O (Na-ს ვალენტობა – 1, ო – 2), Al 2 O 3 (ალ – 3, ო – 2).

მოცემული ნივთიერების ქიმიური ფორმულა შეიძლება შედგეს მხოლოდ ელემენტების ვალენტურობის ცოდნით. მაგალითად, ადვილია ისეთი ნაერთების ფორმულების შექმნა, როგორიცაა CaO, BaO, CO, რადგან მოლეკულებში ატომების რაოდენობა იგივეა, რადგან ელემენტების ვალენტობა ტოლია.

რა მოხდება, თუ ვალენტობები განსხვავებულია? როდის ვიმოქმედებთ ასეთ შემთხვევაში? უნდა გვახსოვდეს შემდეგი წესი: ნებისმიერი ქიმიური ნაერთის ფორმულაში ერთი ელემენტის ვალენტობის პროდუქტი მოლეკულაში მისი ატომების რაოდენობის მიხედვით ტოლია ვალენტობის ნამრავლს სხვა ელემენტის ატომების რაოდენობით. . მაგალითად, თუ ცნობილია, რომ ნაერთში Mn-ის ვალენტობა არის 7 და O – 2, მაშინ ნაერთის ფორმულა ასე გამოიყურება: Mn 2 O 7.

როგორ მივიღეთ ფორმულა?

განვიხილოთ ორი ქიმიური ელემენტისგან შემდგარი ნაერთებისთვის ფორმულების ვალენტურობის მიხედვით შედგენის ალგორითმი.

არსებობს წესი, რომ ერთი ქიმიური ელემენტის ვალენტობათა რაოდენობა უდრის მეორის ვალენტობათა რაოდენობას. განვიხილოთ მანგანუმის და ჟანგბადისგან შემდგარი მოლეკულის წარმოქმნის მაგალითი.
ჩვენ შევადგენთ ალგორითმის მიხედვით:

1. ერთმანეთის გვერდით ვწერთ ქიმიური ელემენტების სიმბოლოებს:

2. მათი ვალენტობის რიცხვებს ვსვამთ ქიმიურ ელემენტებზე (ქიმიური ელემენტის ვალენტობა შეგიძლიათ იხილოთ მენდელევის პერიოდული სისტემის ცხრილში, მანგანუმისთვის – 7, ჟანგბადზე – 2.

3. იპოვეთ უმცირესი საერთო ჯერადი (უმცირესი რიცხვი, რომელიც იყოფა 7-ზე და 2-ზე ნაშთის გარეშე). ეს რიცხვი არის 14. ჩვენ მას ვყოფთ ელემენტების ვალენტობებზე 14: 7 = 2, 14: 2 = 7, 2 და 7 იქნება შესაბამისად ფოსფორისა და ჟანგბადის მაჩვენებლები. ჩვენ ვცვლით ინდექსებს.

იცის ერთი ქიმიური ელემენტის ვალენტობა, დაიცავით წესი: ერთი ელემენტის ვალენტობა × მისი ატომების რაოდენობა მოლეკულაში = სხვა ელემენტის ვალენტობა × ამ (სხვა) ელემენტის ატომების რაოდენობა, შეგიძლიათ განსაზღვროთ მეორის ვალენტობა.

Mn 2 O 7 (7 2 = 2 7).

ვალენტობის ცნება ქიმიაში შევიდა მანამ, სანამ ატომის სტრუქტურა ცნობილი გახდებოდა. ახლა დადგინდა, რომ ელემენტის ეს თვისება დაკავშირებულია გარე ელექტრონების რაოდენობასთან. მრავალი ელემენტისთვის მაქსიმალური ვალენტობა გამომდინარეობს ამ ელემენტების პოზიციიდან პერიოდულ ცხრილში.

ჯერ კიდევ გაქვთ შეკითხვები? გსურთ გაიგოთ მეტი ვალენტობის შესახებ?
დამრიგებლისგან დახმარების მისაღებად -.

blog.site, მასალის სრულად ან ნაწილობრივ კოპირებისას საჭიროა ორიგინალური წყაროს ბმული.