Determinat per la valència dels elements químics

El coneixement de l'estructura dels àtoms i molècules al segle XIX no pot explicar la raó per la qual un cert nombre d'àtoms de formar enllaços amb altres partícules. Però les idees dels científics per davant del seu temps, i la valència de l'encara estan estudiant com un dels principis bàsics de la química.

De la història del concepte de "valència dels elements químics"

Excel·lent britànic del segle XIX químic Edvard Franklend va encunyar el terme "comunicació" en l'ús científic per descriure la interacció dels àtoms entre si. Scientific va notar que alguns elements químics formen compostos amb la mateixa quantitat d'altres àtoms. Per exemple, el nitrogen s'uneix tres àtoms d'hidrogen en una molècula d'amoníac.

Al maig de 1852 Frankland va plantejar la hipòtesi que hi ha un nombre específic d'enllaços químics que un àtom pot formar amb altres petites partícules de matèria. Frankland va usar la frase "la força de connexió" per descriure el que després es va cridar valència. químic britànic establert com els enllaços químics formar àtoms dels elements individuals coneguts a la meitat del segle XIX. Frankland treball va ser una contribució important a la química estructural moderna.

el desenvolupament de punts de vista

químic alemany FA Kekulé va demostrar en 1857 que el carboni és chetyrehosnovnym. En la seva forma més simple compost - metà - sorgir a causa de 4 àtoms d'hidrogen. El terme científic "basicitat" utilitza per designar elements propietats connecten un nombre fix d'altres partícules. A Rússia, les dades sobre l'estructura de la matèria sistematitzat A. M. Butlerov (1861). El desenvolupament addicional de la teoria de l'enllaç químic obtingut a través dels ensenyaments de l'canvi diari en les propietats dels elements. El seu autor - una altra destacada químic rus D. I. Mendeleiev. Es va demostrar que la valència dels elements químics en els compostos, i altres propietats es determinen per la posició que ocupen en el sistema periòdic.

Representació gràfica de la valència i la química d'unió

La possibilitat de molècules de visualització de - un dels mèrits indubtables de la teoria de valència. El primer model va aparèixer en 1860, i des de 1864 ha estat utilitzant fórmules estructurals que representen marca circumferencial química dins. Entre símbols àtoms de traços denoten enllaç químic, i el nombre de línies és igual a la valència. En aquests mateixos anys, es va fer el primer model sharosterzhnevye (veure. Foto de l'esquerra). En 1866, Kekulé va proposar patró estereoquímica dels àtoms de carboni en la forma d'un tetràedre, que va incloure en el seu llibre de text "Química Orgànica".

València dels elements químics, i l'aparició de les relacions estudiades per G. Lewis, que va publicar les seves obres en 1923 després del descobriment de l'electró. L'anomenada càrrega negativa partícules diminutes, que són part dels projectils atòmics. En el seu llibre, Lewis va utilitzar un punt al voltant dels quatre costats del símbol químic per a la visualització dels electrons de valència.

València d'hidrogen i oxigen

Abans de la creació de la taula periòdica valència dels elements químics en els compostos es va realitzar per comparar amb els àtoms als quals se li coneix. L'hidrogen i l'oxigen es van seleccionar com a referència. Un altre element químic és atret o bé substituït per un cert nombre d'àtoms d'H, i O.

D'aquesta manera, les propietats es van determinar en un compostos monovalents amb hidrogen (la valència del segon element és designat pel nombre romà):

• HCl - clor (I):
• H ₂ O - oxigen (II);
• NH ₃ - nitrogen (III);
• CH ₄ - carboni (IV).

Els òxids de K ₂ O, CO, N ₂ O _3, SiO _2, SO ₃ es van determinar mitjançant la valència de metalls i no metalls oxigen, duplicant el nombre d'àtoms de acoblable O. Obtingut següents valors: K (I), C ( II), N (III) , Si (IV), S (VI).

Com determinar la valència dels elements químics

Hi ha lleis de la formació d'enllaços químics amb els parells d'electrons comuns:

• Típica de valència d'hidrogen - I.
• valència normal d'oxigen - II.
• Per als elements no metalls-inferior de valència es poden determinar per la fórmula agost - № grup en què estan en el sistema periòdic. Més alt, si pot ser determinat pel nombre de grup.
• Per als elements secundaris de subgrups valència màxima possible és el mateix que el nombre de grups de la taula periòdica.

Determinació de la valència dels elements químics de compost de fórmula es porta a terme utilitzant el següent algoritme:

1. Gravar en la part superior del valor conegut químicament familiar per a un dels elements. Per exemple, en Mn ₂ O ₇ valència oxigen és II.
2. Calcular el valor total, que ha de ser multiplicat per la valència del nombre d'àtoms del mateix element químic en la molècula, 2 * 7 = 14.
3. Determinar la valència del segon element, per la qual cosa és desconegut. Divideix obté a la Sec. 2 valor pel nombre d'àtoms de Mn en la molècula.
4. 14: 2 = 7. La valència de l'òxid de manganès en la seva més alta - VII.

valència permanents i variables

valors de valència d'hidrogen i oxigen són diferents. Per exemple, el sofre en el compost d'H ₂ S és divalent, que a la fórmula SO ₃ - hexavalent. El monòxid de carboni reacciona amb l'oxigen, CO i diòxid de _CO2. El primer compost és la valència de C II, i en el segon - IV. El mateix valor en CH metà _4.

La majoria dels elements no presenten valència constant i variable, per exemple, fòsfor, nitrogen, sofre. La recerca de les principals causes d'aquest fenomen va conduir a una teoria de la unió química, els conceptes d'electrons de la capa de valència, orbitals moleculars. L'existència de diferents valors de les mateixes propietats obtingudes amb l'explicació de l'estructura dels àtoms i les molècules de posició.

La concepció moderna de valència

Tots els àtoms estan compostos de nucli positiu envoltat d'electrons carregats negativament. La capa exterior, que es formen, està sense acabar. L'estructura completa és la més estable, que conté 8 electrons (octet). Enllaç químic amb els parells d'electrons resultats comuns en la Condició àtoms energèticament favorable.

Regla per a la formació de compostos és la realització d'una petxina o mitjançant la recepció d'electrons retrocedeixen desapareado - depenent de si el procés és més fàcil de passar. Si àtom preveu la formació d'un partícules negatives enllaç químic que no tenen parell, els enllaços que forma per tal que electrons desaparellats. D'acord amb els conceptes moderns, la valència dels àtoms dels elements químics - és la capacitat per produir un cert nombre d'enllaços covalents. Per exemple, en la molècula, H ₂ S de sofre, sulfur d'hidrogen adquireix valència II de (-), perquè cada àtom participa en la formació de dos parells d'electrons. El signe "-" indica l'atracció del parell d'electrons a l'element més electronegatiu. Almenys electronegatiu que el valor de la valència annexa "+".

Quan mecanisme donador-acceptor estan involucrats en el procés de parells d'electrons d'un dels elements i els altres orbitals de valència lliures.

La dependència de la valència de l'estructura de l'àtom

Penseu, per exemple, carboni i oxigen, ja que depèn de l'estructura de les substàncies de valència dels elements químics. Taula Periòdica dóna una visió general de les característiques bàsiques de l'àtom de carboni:

• símbol químic - C;
• nombre d'article - 6;
• càrrega nuclear - 6;
• protons en el nucli - 6;
• electró - 6, incloent 4 extern, 2 dels quals formen un parell, 2 - desapareado.

Si l'àtom de carboni forma dos enllaços a monoookside CO, llavors el seu ús es subministra només 6 partícules negatives. Per adquirir octets necessaris per aparellar 4 partícules negatives externs formats. El carboni té una valència d'IV (+) en diòxid i IV (-) en metà.

nombre ordinal d'oxigen - 8, la capa de valència consta de sis electrons, dos d'ells formen un parell i estan implicades en els enllaços químics i la interacció amb altres àtoms. valència Típica oxigen - II de (-).

L'estat de valència i l'oxidació

En molts casos és més convenient utilitzar el terme "grau d'oxidació". Anomenat àtom de càrrega que adquiriria si tots els electrons s'han traslladat a l'element d'unió, que té una elektroootritsatelnosti de més valor (OE). El nombre d'oxidació de la substància simple és zero. Per oxidació més EO element afegit signe "-", menys electronegatiu - "+". Per exemple, els principals metalls del grup per a l'oxidació típic i ió càrregues iguals nombre amb el signe de la "+". En la majoria dels casos la valència i l'oxidació d'estat dels àtoms en el mateix compost numèricament coincideixen. Només quan la interacció amb àtoms electronegatius més de l'estat d'oxidació positiu, amb elements la EO avall - negatives. El concepte de "valència de" sovint s'aplica només a la substància de l'estructura molecular.