Что такое валентность

Что такое валентность и как составлять формулы?

Атомы одних и тех же химических элементов в разных соединениях присоединяют разное количество других атомов. Например, в воде атом кислорода присоединяет два атома водорода (H2O), а в оксиде меди — только один атом меди (CuO). При этом молекула углекислого газа содержи два атома кислорода и один углерода (CO2).

Атомы, составляющие молекулы, соединяются между собой с помощью химических связей. Атомы разных химических элементов могут образовывать только характерное для них количество химических связей. Например, водород может образовывать только одну связь, а кислород — две. Поэтому в молекуле воды каждый атом водорода связан с кислородом одной связью, таким образом у кислорода «задействованы» все две связи. Атом меди может образовывать две связи, как и кислород. В результате в оксиде меди между атомом меди и атомом кислорода устанавливается двойная связь. В углекислом газе углерод образует четыре связи, а кислород только две. Поэтому требуется два атома кислорода, чтобы соединиться ч четырьмя связями углерода.

В химии используются так называемые структурные формулы. В них отражается число атомов в молекуле и химические связи между атомами. Например, молекулу воды можно изобразить так: H—O—H. Здесь видно, что у кислорода две связи, а у каждого атома водорода только одна. Кроме того, видно, что атомы водорода соединены с кислородом, но не друг с другом. Структурную формулу оксида меди можно изобразить так: Cu=O (двойная связь между атомами). Структурная формула углекислого газа: O=C=O.

Валентность – способность атомов химических элементов вступать в химические соединения с атомами других элементов. Другими словами, это способность атома образовывать определенное число химических связей с другими атомами.

Характеристики валентности

Сегодня определение валентности элементов базируется на знаниях о строении внешних электронных оболочек их атомов.

Валентность может быть:

  • постоянной (металлы главных подгрупп);
  • переменной (неметаллы и металлы побочных групп):
    • высшая валентность;
    • низшая валентность.

Постоянной в различных химических соединениях остается:

  • валентность водорода, натрия, калия, фтора (I);
  • валентность кислорода, магния, кальция, цинка (II);
  • валентность алюминия (III).

А вот валентность железа и меди, брома и хлора, а также многих других элементов изменяется, когда они образуют различные химические соедения.

Валентность и электронная теория

В рамках электронной теории валентность атома определеяется на основании числа непарных электронов, которые участвуют в образовании электронных пар с электронами других атомов.

В образовании химических связей участвуют только электроны, находящиеся на внешней оболочке атома. Поэтому максимальная валентность химического элемента – это число электронов во внешней электронной оболочке его атома.

Понятие валентности тесно связано с Периодическим законом, открытым Д. И. Менделеевым. Если вы внимательно посмотрите на таблицу Менделеева, легко сможете заметить: положение элемента в перодической системе и его валентность неравзрывно связаны. Высшая валентность элементов, которые относятся к одной и тоже группе,  соответсвует порядковому номеру группы в периодичнеской системе.

Низшую валентность вы узнаете, когда от числа групп в таблице Менделеева (их восемь) отнимете номер группы элемента, который вас интересует.

Например, валентность многих металлов совпадает с номерами групп в таблице периодических элементов, к которым они относятся.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *