Najwyższa wartościowość pierwiastków. Wartościowość

Poziom wiedzy o budowie atomów i cząsteczek w XIX wieku nie pozwolił nam wyjaśnić, dlaczego atomy tworzą pewną liczbę wiązań z innymi cząsteczkami. Ale idee naukowców wyprzedziły swoje czasy, a wartościowość jest nadal badana jako jedna z podstawowych zasad chemii.

Z historii pojawienia się pojęcia „wartościowości pierwiastków chemicznych”

Wybitny angielski chemik XIX wieku Edward Frankland wprowadził do użytku naukowego termin „wiązanie” na określenie procesu wzajemnego oddziaływania atomów. Naukowiec zauważył, że niektóre pierwiastki chemiczne tworzą związki o takiej samej liczbie innych atomów. Na przykład azot przyłącza trzy atomy wodoru do cząsteczki amoniaku.

W maju 1852 roku Frankland postawił hipotezę, że istnieje określona liczba wiązań chemicznych, które atom może utworzyć z innymi drobnymi cząsteczkami materii. Frankland użył wyrażenia „siła spójności”, aby opisać to, co później nazwano wartościowością. Brytyjski chemik określił, ile wiązań chemicznych mają atomy poszczególnych pierwiastków znane w postaci z połowy XIX wieku. Praca Franklanda wniosła ważny wkład w nowoczesną chemię strukturalną.

Rozwój poglądów

Niemiecki chemik F.A. Kekule udowodnił w 1857 r., że węgiel jest czterozasadowy. W najprostszym związku, metanie, powstają wiązania z 4 atomami wodoru. Naukowiec użył terminu „zasadowość” na określenie właściwości pierwiastków przyłączania ściśle określonej liczby innych cząstek. W Rosji dane usystematyzował A. M. Butlerov (1861). Teoria wiązań chemicznych zyskała dalszy rozwój dzięki doktrynie okresowych zmian właściwości pierwiastków. Jej autorem jest kolejny wybitny D.I. Mendelejew. Udowodnił, że o wartościowości pierwiastków chemicznych w związkach i innych właściwościach decyduje ich pozycja w układzie okresowym.

Graficzne przedstawienie wartościowości i wiązania chemicznego

Możliwość wizualnego przedstawienia cząsteczek jest jedną z niewątpliwych zalet teorii wartościowości. Pierwsze modele pojawiły się w latach 60. XIX w., a od 1864 r. zaczęto je stosować, przedstawiając koła ze znakiem chemicznym w środku. Pomiędzy symbolami atomów wskazana jest myślnik, a liczba tych linii jest równa wartości wartościowości. W tych samych latach wyprodukowano pierwsze modele typu ball-and-stick (patrz zdjęcie po lewej). W 1866 roku Kekule zaproponował stereochemiczny rysunek atomu węgla w postaci czworościanu, który umieścił w swoim podręczniku Chemia organiczna.

Wartościowością pierwiastków chemicznych i powstawaniem wiązań zajmował się G. Lewis, który opublikował swoje prace w 1923 roku. Taką nazwę nadano najmniejszym ujemnie naładowanym cząstkom tworzącym powłoki atomowe. W swojej książce Lewis użył kropek wokół czterech stron symbolu pierwiastka, aby przedstawić elektrony walencyjne.

Wartościowość wodoru i tlenu

Przed utworzeniem układu okresowego wartościowość pierwiastków chemicznych w związkach zwykle porównywano z atomami, dla których była znana. Jako standardy wybrano wodór i tlen. Inny pierwiastek chemiczny przyciągnął lub zastąpił pewną liczbę atomów H i O.

W ten sposób określono właściwości związków z wodorem jednowartościowym (wartościowość drugiego pierwiastka oznaczono cyfrą rzymską):

• HCl - chlor (I):
• H 2 O - tlen (II);
• NH3 - azot (III);
• CH 4 - węgiel (IV).

W tlenkach K 2 O, CO, N 2 O 3, SiO 2, SO 3 określono wartościowość tlenu metali i niemetali, podwajając liczbę dodanych atomów O. Uzyskano następujące wartości: K ( I), C (II), N (III), Si(IV), S(VI).

Jak określić wartościowość pierwiastków chemicznych

Istnieją prawidłowości w tworzeniu wiązań chemicznych z udziałem wspólnych par elektronów:

• Typową wartościowością wodoru jest I.
• Zwykle wartościowość tlenu to II.
• W przypadku pierwiastków niemetalicznych najniższą wartościowość można określić za pomocą wzoru 8 - numeru grupy, w której się znajdują, w układzie okresowym. Najwyższą, jeśli to możliwe, określa się na podstawie numeru grupy.
• W przypadku pierwiastków podgrup bocznych maksymalna możliwa wartościowość jest równa numerowi ich grupy w układzie okresowym.

Oznaczanie wartościowości pierwiastków chemicznych według wzoru związku przeprowadza się za pomocą następującego algorytmu:

1. Wpisz znaną wartość jednego z pierwiastków nad symbolem chemicznym. Na przykład w Mn 2 O 7 wartościowość tlenu wynosi II.
2. Oblicz całkowitą wartość, dla której musisz pomnożyć wartościowość przez liczbę atomów tego samego pierwiastka chemicznego w cząsteczce: 2 * 7 = 14.
3. Określ wartościowość drugiego pierwiastka, dla którego jest ona nieznana. Wartość uzyskaną w kroku 2 podziel przez liczbę atomów Mn w cząsteczce.
4. 14:2 = 7. w swoim wyższym tlenku - VII.

Wartościowość stała i zmienna

Wartości wartościowości wodoru i tlenu są różne. Na przykład siarka w związku H2S jest dwuwartościowa, a we wzorze SO3 jest sześciowartościowa. Węgiel tworzy tlenek CO i dwutlenek CO 2 z tlenem. W pierwszym związku wartościowość C wynosi II, a w drugim IV. Ta sama wartość w metanie CH 4.

Większość pierwiastków wykazuje nie stałą, ale zmienną wartościowość, na przykład fosfor, azot, siarkę. Poszukiwania głównych przyczyn tego zjawiska doprowadziły do ​​powstania teorii wiązań chemicznych, idei powłoki walencyjnej elektronów i orbitali molekularnych. Istnienie różnych wartości tej samej właściwości wyjaśniono z punktu widzenia budowy atomów i cząsteczek.

Nowoczesne idee dotyczące wartościowości

Wszystkie atomy składają się z dodatniego jądra otoczonego ujemnie naładowanymi elektronami. Zewnętrzna skorupa, którą tworzą, jest czasami niedokończona. Gotowa struktura jest najbardziej stabilna i zawiera 8 elektronów (oktet). Pojawienie się wiązania chemicznego w wyniku wspólnych par elektronów prowadzi do korzystnego energetycznie stanu atomów.

Zasadą tworzenia związków jest uzupełnianie powłoki poprzez przyjęcie elektronów lub oddanie niesparowanych – w zależności od tego, który proces jest łatwiejszy. Jeśli atom dostarcza cząstki ujemne, które nie mają pary tworzącej wiązanie chemiczne, wówczas tworzy tyle wiązań, ile ma niesparowanych elektronów. Według współczesnych koncepcji wartościowość atomów pierwiastków chemicznych to zdolność do tworzenia określonej liczby wiązań kowalencyjnych. Na przykład w cząsteczce siarkowodoru H2S siarka uzyskuje wartościowość II (-), ponieważ każdy atom bierze udział w tworzeniu dwóch par elektronów. Znak „-” wskazuje przyciąganie pary elektronów do elementu bardziej elektroujemnego. W przypadku mniej elektroujemnych do wartości wartościowości dodaje się „+”.

W przypadku mechanizmu donor-akceptor proces obejmuje pary elektronów jednego pierwiastka i wolne orbitale walencyjne drugiego.

Zależność wartościowości od budowy atomu

Rozważmy na przykładzie węgla i tlenu, jak wartościowość pierwiastków chemicznych zależy od struktury substancji. Układ okresowy daje wyobrażenie o głównych cechach atomu węgla:

• symbol chemiczny - C;
• numer elementu - 6;
• ładunek podstawowy - +6;
• protony w jądrze - 6;
• elektrony - 6, w tym 4 zewnętrzne, z czego 2 tworzą parę, 2 - niesparowane.

Jeśli atom węgla w tlenku CO tworzy dwa wiązania, wówczas stosuje się tylko 6 cząstek ujemnych. Aby uzyskać oktet, pary muszą utworzyć 4 zewnętrzne cząstki ujemne. Węgiel ma wartościowość IV (+) w dwutlenku i IV (-) w metanie.

Liczba atomowa tlenu wynosi 8, powłoka walencyjna składa się z sześciu elektronów, 2 z nich nie tworzą par i biorą udział w wiązaniach chemicznych i oddziaływaniach z innymi atomami. Typowa wartościowość tlenu to II (-).

Wartościowość i stopień utlenienia

W wielu przypadkach wygodniej jest posługiwać się pojęciem „stanu utlenienia”. Jest to nazwa nadana ładunkowi atomu, jaki uzyskałby, gdyby wszystkie elektrony wiążące zostały przeniesione na pierwiastek o wyższej wartości elektroujemności (EO). Stopień utlenienia prostej substancji wynosi zero. Znak „-” dodaje się do stopnia utlenienia pierwiastka bardziej elektroujemnego, a znak „+” do stopnia utlenienia pierwiastka mniej elektroujemnego. Na przykład dla metali głównych podgrup typowe stopnie utlenienia i ładunki jonowe są równe numerowi grupy ze znakiem „+”. W większości przypadków wartościowość i stopień utlenienia atomów w tym samym związku są liczbowo takie same. Tylko w przypadku interakcji z atomami o większej elektroujemności stopień utlenienia jest dodatni, w przypadku pierwiastków o niższym EO jest ujemny. Pojęcie „wartościowości” często odnosi się wyłącznie do substancji o strukturze molekularnej.

Rozważając pierwiastki chemiczne, zauważysz, że liczba atomów tego samego pierwiastka jest różna w różnych substancjach. Jak poprawnie napisać wzór i nie popełnić błędu w indeksie pierwiastka chemicznego? Jest to łatwe do zrobienia, jeśli masz pojęcie, czym jest wartościowość.

Do czego potrzebna jest wartościowość?

Wartościowość pierwiastków chemicznych to zdolność atomów pierwiastka do tworzenia wiązań chemicznych, to znaczy przyłączania do siebie innych atomów. Ilościową miarą wartościowości jest liczba wiązań, które dany atom tworzy z innymi atomami lub grupami atomowymi.

Obecnie wartościowość to liczba wiązań kowalencyjnych (w tym także tych powstałych w wyniku mechanizmu donor-akceptor), za pomocą których dany atom jest połączony z innymi. W tym przypadku nie jest brana pod uwagę polaryzacja wiązań, co oznacza, że ​​wartościowość nie ma znaku i nie może być równa zeru.

Kowalencyjne wiązanie chemiczne to wiązanie powstałe poprzez utworzenie wspólnych (wiążących) par elektronów. Jeśli między dwoma atomami występuje jedna wspólna para elektronów, wówczas takie wiązanie nazywa się wiązaniem pojedynczym, jeśli są dwa, nazywa się to wiązaniem podwójnym, jeśli są trzy, nazywa się to wiązaniem potrójnym.

Jak znaleźć wartościowość?

Pierwsze pytanie, które nurtuje uczniów klas ósmych rozpoczynających naukę chemii, brzmi: jak określić wartościowość pierwiastków chemicznych? Wartościowość pierwiastka chemicznego można sprawdzić w specjalnej tabeli wartościowości pierwiastków chemicznych

Ryż. 1. Tabela wartościowości pierwiastków chemicznych

Wartościowość wodoru przyjmuje się jako jeden, ponieważ atom wodoru może tworzyć jedno wiązanie z innymi atomami. Wartościowość pozostałych pierwiastków wyraża się liczbą, która pokazuje, ile atomów wodoru może przyłączyć się do siebie atom danego pierwiastka. Na przykład wartościowość chloru w cząsteczce chlorowodoru jest równa jeden. Dlatego wzór na chlorowodór będzie wyglądał następująco: HCl. Ponieważ zarówno chlor, jak i wodór mają wartościowość równą jeden, nie stosuje się żadnego wskaźnika. Zarówno chlor, jak i wodór są jednowartościowe, ponieważ jeden atom wodoru odpowiada jednemu atomowi chloru.

Rozważmy inny przykład: wartościowość węgla w metanie wynosi cztery, wartościowość wodoru zawsze wynosi jeden. Dlatego obok wodoru należy umieścić indeks 4. Zatem wzór metanu wygląda następująco: CH 4.

Wiele pierwiastków tworzy związki z tlenem. Tlen jest zawsze dwuwartościowy. Dlatego we wzorze wody H 2 O, gdzie zawsze występuje wodór jednowartościowy i tlen dwuwartościowy, obok wodoru umieszcza się indeks 2. Oznacza to, że cząsteczka wody składa się z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu.

Ryż. 2. Formuła graficzna wody

Nie wszystkie pierwiastki chemiczne mają stałą wartościowość; dla niektórych może się ona różnić w zależności od związków, w których pierwiastek jest używany. Do pierwiastków o stałej wartościowości zalicza się wodór i tlen, do pierwiastków o zmiennej wartościowości zalicza się np. żelazo, siarkę, węgiel.

Jak określić wartościowość za pomocą wzoru?

Jeśli nie masz przed sobą tabeli wartościowości, ale masz wzór na związek chemiczny, możesz określić wartościowość za pomocą wzoru. Weźmy jako przykład wzór tlenek manganu – Mn 2 O 7

Ryż. 3. Tlenek manganu

Jak wiadomo, tlen jest dwuwartościowy. Aby dowiedzieć się, jaką wartościowość ma mangan, należy pomnożyć wartościowość tlenu przez liczbę atomów gazu w tym związku:

Otrzymaną liczbę dzielimy przez liczbę atomów manganu w związku. Okazało się:

Średnia ocena: 4,5. Łączna liczba otrzymanych ocen: 923.

Aby określić wartościowość konkretnej substancji, należy spojrzeć na układ okresowy pierwiastków chemicznych Mendelejewa; oznaczenia cyframi rzymskimi będą wartościowościami niektórych substancji w tej tabeli. Na przykład ALE wodór (H) będzie zawsze jednowartościowy, a tlen (O) zawsze będzie dwuwartościowy. Poniżej znajduje się ściągawka, która moim zdaniem Ci pomoże)

Przede wszystkim warto zauważyć, że pierwiastki chemiczne mogą mieć zarówno stałą, jak i zmienną wartościowość. Jeśli chodzi o stałą wartościowość, po prostu musisz zapamiętać takie elementy

Metale alkaliczne, wodór i halogeny są uważane za jednowartościowe;

Ale bor i aluminium są trójwartościowe.

Przejdźmy teraz do układu okresowego, aby określić wartościowość. Najwyższa wartościowość pierwiastka jest zawsze równa numerowi jego grupy

Najniższą wartościowość określa się odejmując numer grupy od 8. Niemetale w większym stopniu charakteryzują się niższą wartościowością.

Pierwiastki chemiczne mogą mieć stałą lub zmienną wartościowość. Należy nauczyć się elementów o stałej wartościowości. Zawsze

• jednowartościowy wodór, halogeny, metale alkaliczne
• dwuwartościowy tlen, metale ziem alkalicznych.
• trójwartościowy aluminium (Al) i bor (B).

Wartościowość można określić za pomocą układu okresowego. Najwyższa wartościowość pierwiastka jest zawsze równa numerowi grupy, w której się on znajduje.

Niemetale mają najczęściej najniższą zmienną wartościowość. Aby znaleźć najniższą wartościowość, numer grupy odejmuje się od 8 - wynikiem będzie pożądana wartość. Przykładowo siarka należy do grupy 6 i jej najwyższą wartościowością jest VI, najniższą będzie II (86 = 2).

Według szkolnej definicji wartościowość to zdolność pierwiastka chemicznego do tworzenia określonej liczby wiązań chemicznych z innymi atomami.

Jak wiadomo, wartościowość może być stała (kiedy pierwiastek chemiczny tworzy zawsze taką samą liczbę wiązań z innymi atomami) i zmienna (kiedy, w zależności od konkretnej substancji, zmienia się wartościowość tego samego pierwiastka).

Okresowy układ pierwiastków chemicznych D.I. Mendelejewa pomoże nam określić wartościowość.

Obowiązują następujące zasady:

1) Maksymalny Wartościowość pierwiastka chemicznego jest równa numerowi grupy. Na przykład chlor należy do 7. grupy, co oznacza, że ​​ma maksymalną wartościowość 7. Siarka: należy do 6. grupy, co oznacza, że ​​ma maksymalną wartościowość 6.

2) Minimum wartościowość dla niemetale równa się 8 minus numer grupy. Na przykład minimalna wartościowość tego samego chloru wynosi 8,7, czyli 1.

Niestety, od obu zasad są wyjątki.

Na przykład miedź należy do grupy 1, ale maksymalna wartościowość miedzi wynosi nie 1, ale 2.

Tlen należy do grupy 6, ale jego wartościowość prawie zawsze wynosi 2, a wcale nie 6.

Warto pamiętać o następujących zasadach:

3) Wszystko alkaliczny metale (metale z grupy I, główna podgrupa) zawsze mają wartościowość 1. Na przykład wartościowość sodu wynosi zawsze 1, ponieważ jest to metal alkaliczny.

4) Wszystko ziemia alkaliczna metale (metale z grupy II, główna podgrupa) zawsze mają wartościowość 2. Na przykład wartościowość magnezu wynosi zawsze 2, ponieważ jest to metal ziem alkalicznych.

5) Aluminium ma zawsze wartościowość 3.

6) Wodór zawsze ma wartościowość 1.

7) Tlen prawie zawsze ma wartościowość 2.

8) Węgiel prawie zawsze ma wartościowość 4.

Należy pamiętać, że definicje wartościowości mogą się różnić w różnych źródłach.

Mniej lub bardziej dokładnie, wartościowość można zdefiniować jako liczba wspólnych par elektronów, poprzez które dany atom jest połączony z innymi.

Zgodnie z tą definicją wartościowość azotu w HNO3 wynosi 4, a nie 5. Azot nie może być pięciowartościowy, ponieważ w tym przypadku wokół atomu azotu krążyłoby 10 elektronów. Ale to nie może się zdarzyć, ponieważ maksymalna liczba elektronów wynosi 8.

Wartościowość dowolnego pierwiastka chemicznego jest jego właściwością, a raczej właściwością jego atomów (atomów tego pierwiastka) do przechowywania określonej liczby atomów, ale innego pierwiastka chemicznego.

Istnieją pierwiastki chemiczne o stałej i zmiennej wartościowości, która zmienia się w zależności od tego, z jakim pierwiastkiem (ten pierwiastek) łączy się lub do którego wchodzi.

Wartościowości niektórych pierwiastków chemicznych:

Przejdźmy teraz do sposobu określania wartościowości pierwiastka z tabeli.

Zatem wartościowość można określić za pomocą układ okresowy:

• najwyższa wartościowość odpowiada (równa) numerowi grupy;
• najniższą wartościowość określa się według wzoru: numer grupy - 8.





Ze szkolnego kursu chemii wiemy, że wszystkie pierwiastki chemiczne mogą mieć stałą lub zmienną wartościowość. Należy tylko pamiętać o pierwiastkach o stałej wartościowości (na przykład wodór, tlen, metale alkaliczne i inne pierwiastki). Wartościowość można łatwo określić na podstawie układu okresowego, który znajduje się w każdym podręczniku chemii. Najwyższa wartościowość odpowiada numerowi grupy, w której się znajduje.

Wartościowość dowolnego pierwiastka można określić na podstawie samego układu okresowego, na podstawie numeru grupy.

Przynajmniej można to zrobić w przypadku metali, ponieważ ich wartościowość jest równa numerowi grupy.

Nieco inaczej jest z niemetalami: ich najwyższa wartościowość (w związkach z tlenem) jest również równa numerowi grupy, ale najniższą wartościowość (w związkach z wodorem i metalami) należy wyznaczyć za pomocą następującego wzoru: 8 - numer grupy.

Im więcej pracujesz z pierwiastkami chemicznymi, tym lepiej zapamiętujesz ich wartościowość. Na początek wystarczy ta ściągawka:



Elementy, których wartościowość nie jest stała, są zaznaczone na różowo.

Wartościowość to zdolność atomów niektórych pierwiastków chemicznych do przyłączania do siebie atomów innych pierwiastków. Aby skutecznie pisać formuły i poprawnie rozwiązywać problemy, musisz dobrze wiedzieć, jak określić wartościowość. Najpierw musisz nauczyć się wszystkich elementów o stałej wartościowości. Oto one: 1. Wodór, halogeny, metale alkaliczne (zawsze jednowartościowe); 2. Tlen i metale ziem alkalicznych (dwuwartościowe); 3. B i Al (trójwartościowy). Aby określić wartościowość za pomocą układu okresowego, musisz dowiedzieć się, w której grupie znajduje się pierwiastek chemiczny i określić, czy należy on do grupy głównej, czy wtórnej.

Element może mieć jedną lub więcej wartościowości.

Maksymalna wartościowość pierwiastka jest równa liczbie elektronów walencyjnych. Wartościowość możemy określić znając położenie pierwiastka w układzie okresowym. Maksymalna liczba walencyjna jest równa numerowi grupy, w której znajduje się żądany element.

Wartościowość jest oznaczona cyfrą rzymską i zazwyczaj jest zapisywana w prawym górnym rogu symbolu pierwiastka.

Niektóre pierwiastki mogą mieć różne wartościowości w różnych związkach.

Na przykład siarka ma następujące wartościowości:

• II w związku H2S
• IV w związku SO2
• VI w związku SO3

Zasady określania wartościowości nie są tak łatwe w użyciu, dlatego należy o nich pamiętać.

Określenie wartościowości za pomocą układu okresowego jest proste. Z reguły odpowiada numerowi grupy, w której znajduje się element. Istnieją jednak pierwiastki, które mogą mieć różne wartościowości w różnych związkach. W tym przypadku mówimy o wartościowości stałej i zmiennej. Zmienna może być maksymalna, równa numerowi grupy, może być minimalna lub pośrednia.

Ale o wiele bardziej interesujące jest określenie wartościowości w związkach. Jest na to szereg zasad. Po pierwsze, łatwo jest określić wartościowość pierwiastków, jeśli jeden pierwiastek w związku ma stałą wartościowość, na przykład tlen lub wodór. Po lewej stronie znajduje się środek redukujący, czyli pierwiastek o wartościowości dodatniej, po prawej stronie środek utleniający, czyli pierwiastek o wartościowości ujemnej. Indeks pierwiastka o stałej wartościowości jest mnożony przez tę wartościowość i dzielony przez indeks pierwiastka o nieznanej wartościowości.

Przykład: tlenki krzemu. Wartościowość tlenu wynosi -2. Znajdźmy wartościowość krzemu.

SiO 1*2/1=2 Wartościowość krzemu w tlenku wynosi +2.

SiO2 2*2/1=4 Wartościowość krzemu w dwutlenku wynosi +4.

W tym artykule przyjrzymy się metodom i zrozumiemy jak określić wartościowość elementy układu okresowego.

W chemii przyjmuje się, że wartościowość pierwiastków chemicznych można określić na podstawie grupy (kolumny) układu okresowego. W rzeczywistości wartościowość pierwiastka nie zawsze odpowiada numerowi grupy, ale w większości przypadków pewna wartościowość przy użyciu tej metody da prawidłowy wynik; często elementy, w zależności od różnych czynników, mają więcej niż jedną wartościowość.

Za jednostkę wartościowości przyjmuje się wartościowość atomu wodoru równą 1, co oznacza, że ​​wodór jest jednowartościowy. Dlatego wartościowość pierwiastka wskazuje, z iloma atomami wodoru jest połączony jeden atom danego pierwiastka. Na przykład HCl, gdzie chlor jest jednowartościowy; H2O, gdzie tlen jest dwuwartościowy; NH3, gdzie azot jest trójwartościowy.

Jak określić wartościowość za pomocą układu okresowego.

Układ okresowy zawiera pierwiastki chemiczne, które są w nim umieszczone zgodnie z pewnymi zasadami i prawami. Każdy element stoi na swoim miejscu, o czym decydują jego cechy i właściwości, a każdy element ma swój własny numer. Linie poziome nazywane są kropkami i rosną od pierwszej linii w dół. Jeśli okres składa się z dwóch wierszy (co wskazuje numeracja z boku), wówczas taki okres nazywa się dużym. Jeśli ma tylko jeden rząd, nazywa się go małym.

Ponadto w tabeli znajdują się grupy, których jest w sumie osiem. Elementy ułożone są w pionowych kolumnach. Tutaj ich rozmieszczenie jest nierówne – po jednej stronie jest więcej elementów (grupa główna), po drugiej – mniej (grupa boczna).

Wartościowość to zdolność atomu do tworzenia określonej liczby wiązań chemicznych z atomami innych pierwiastków. korzystanie z układu okresowego pomoże ci zrozumieć wiedzę na temat rodzajów wartościowości.

W przypadku pierwiastków podgrup wtórnych (a do nich zaliczają się tylko metale) należy pamiętać o wartościowości, zwłaszcza że w większości przypadków jest ona równa I, II, rzadziej III. Będziesz także musiał zapamiętać wartościowości pierwiastków chemicznych, które mają więcej niż dwa znaczenia. Możesz też mieć zawsze pod ręką tabelę wartościowości pierwiastków.

Algorytm wyznaczania wartościowości za pomocą wzorów pierwiastków chemicznych.

1. Zapisz wzór związku chemicznego.

2. Wyznacz znaną wartościowość pierwiastków.

3. Znajdź najmniejszą wspólną wielokrotność wartościowości i indeksu.

4. Znajdź stosunek najmniejszej wspólnej wielokrotności do liczby atomów drugiego pierwiastka. To jest pożądana wartościowość.

5. Sprawdź, mnożąc wartościowość i indeks każdego pierwiastka. Ich produkty muszą być równe.

Przykład: Określmy wartościowość pierwiastków siarkowodoru.

1. Napiszmy wzór:

2. Oznaczmy znaną wartościowość:

3. Znajdź najmniejszą wspólną wielokrotność:

4. Znajdź stosunek najmniejszej wspólnej wielokrotności do liczby atomów siarki:

5. Sprawdźmy:

Tabela charakterystycznych wartości wartościowości niektórych atomów związków chemicznych.

Patrząc na wzory różnych związków, łatwo to zauważyć liczba atomów tego samego pierwiastka w cząsteczkach różnych substancji nie jest identyczny. Na przykład HCl, NH 4 Cl, H 2 S, H 3 PO 4 itp. Liczba atomów wodoru w tych związkach waha się od 1 do 4. Jest to charakterystyczne nie tylko dla wodoru.

Jak zgadnąć, jaki indeks umieścić obok oznaczenia pierwiastka chemicznego? Jak powstają formuły substancji? Łatwo to zrobić, jeśli znasz wartościowość pierwiastków tworzących cząsteczkę danej substancji.

– Jest to właściwość atomu danego pierwiastka polegająca na przyłączaniu, zatrzymywaniu lub zastępowaniu określonej liczby atomów innego pierwiastka w reakcjach chemicznych. Jednostką wartościowości jest wartościowość atomu wodoru. Dlatego czasami definicję wartościowości formułuje się w następujący sposób: wartościowość – Jest to właściwość atomu danego pierwiastka polegająca na przyłączaniu lub zastępowaniu określonej liczby atomów wodoru.

Jeśli jeden atom wodoru jest przyłączony do jednego atomu danego pierwiastka, to pierwiastek jest jednowartościowy, jeśli jest dwa – dwuwartościowe i itp. Związki wodoru nie są znane dla wszystkich pierwiastków, ale prawie wszystkie pierwiastki tworzą związki z tlenem O. Uważa się, że tlen jest stale dwuwartościowy.

Stała wartościowość:

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

Co jednak zrobić, jeśli pierwiastek nie łączy się z wodorem? Następnie wartościowość wymaganego pierwiastka określa się na podstawie wartościowości znanego pierwiastka. Najczęściej stwierdza się to przy użyciu wartościowości tlenu, ponieważ w związkach jego wartościowość wynosi zawsze 2. Na przykład, nie jest trudno znaleźć wartościowość pierwiastków w następujących związkach: Na 2 O (wartościowość Na – 1, o – 2), Al 2 O 3 (wartościowość Al – 3, o – 2).

Wzór chemiczny danej substancji można ustalić jedynie znając wartościowość pierwiastków. Na przykład łatwo jest utworzyć wzory na związki takie jak CaO, BaO, CO, ponieważ liczba atomów w cząsteczkach jest taka sama, ponieważ wartościowości pierwiastków są równe.

A co jeśli wartościowości są różne? Kiedy możemy działać w takiej sytuacji? Należy pamiętać o następującej zasadzie: we wzorze dowolnego związku chemicznego iloczyn wartościowości jednego pierwiastka przez liczbę jego atomów w cząsteczce jest równy iloczynowi wartościowości przez liczbę atomów innego pierwiastka . Na przykład, jeśli wiadomo, że wartościowość Mn w związku wynosi 7, a O – 2, wówczas wzór związku będzie wyglądał następująco: Mn 2 O 7.

Jak otrzymaliśmy formułę?

Rozważmy algorytm zestawiania wzorów według wartościowości dla związków składających się z dwóch pierwiastków chemicznych.

Istnieje zasada, że ​​liczba wartościowości jednego pierwiastka chemicznego jest równa liczbie wartościowości innego pierwiastka. Rozważmy przykład tworzenia cząsteczki składającej się z manganu i tlenu.
Będziemy komponować zgodnie z algorytmem:

1. Symbole pierwiastków chemicznych zapisujemy obok siebie:

2. Liczby ich wartościowości nakładamy na pierwiastki chemiczne (wartościowość pierwiastka chemicznego można znaleźć w tablicy układu okresowego Mendelewa, dla manganu – 7, przy tlenie – 2.

3. Znajdź najmniejszą wspólną wielokrotność (najmniejszą liczbę, która dzieli się przez 7 i 2 bez reszty). Liczba ta wynosi 14. Dzielimy ją przez wartościowości pierwiastków 14: 7 = 2, 14: 2 = 7, 2 i 7 będą wskaźnikami odpowiednio fosforu i tlenu. Zastępujemy indeksy.

Znając wartościowość jednego pierwiastka chemicznego, kierując się zasadą: wartościowość jednego pierwiastka × liczba jego atomów w cząsteczce = wartościowość innego pierwiastka × liczba atomów tego (innego) pierwiastka, możesz wyznaczyć wartościowość innego pierwiastka.

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

Pojęcie wartościowości zostało wprowadzone do chemii, zanim poznano strukturę atomu. Obecnie ustalono, że ta właściwość pierwiastka jest związana z liczbą elektronów zewnętrznych. W przypadku wielu pierwiastków maksymalna wartościowość wynika z położenia tych pierwiastków w układzie okresowym.

Nadal masz pytania? Chcesz wiedzieć więcej o wartościowości?
Aby uzyskać pomoc od nauczyciela -.

blog.site, przy kopiowaniu materiału w całości lub w części wymagany jest link do oryginalnego źródła.