MuodostusToissijainen koulutus ja koulut

Määritä kemiallisten elementtien valenssi

XIX vuosisadan atomien ja molekyylien rakenteen tuntemus ei antanut meille mahdollisuutta selittää, miksi atomit muodostavat tietyn määrän sidoksia muiden hiukkasten kanssa. Mutta tutkijoiden ideat ovat ylittäneet aikansa, ja valenssi on edelleen tutkittu yhdeksi kemian perusperiaatteista.

Käsitteestä "kemiallisten elementtien valenssi"

1800-luvun merkittävin englantilainen kemisti, Edward Frankland, esitteli termi "yhteys" tieteelliseen käyttöön kuvaamaan atomien vuorovaikutusta keskenään. Tutkija huomasi, että jotkut kemialliset elementit muodostavat yhdisteitä, joilla on sama määrä muita atomeja. Esimerkiksi typpi lisää ammoniakin molekyylin kolme vetyatomia.

Toukokuussa 1852 Frankland oletti, että on olemassa tietty määrä kemiallisia sidoksia, joita atom voi muodostaa muiden pienten partikkelien kanssa. Frankland käytti ilmaisua "sidekalvo" kuvaamaan sitä, mitä myöhemmin kutsutaan valenssiksi. Brittiläinen kemisti totesi, kuinka monet kemialliset sidokset muodostavat XIX-luvun puolivälissä tunnettujen yksittäisten elementtien atomien. Franklandin työ on tullut tärkeä osa nykyaikaista rakennekemiaa.

Näkemysten kehittäminen

Saksalainen kemisti F.A. Kekule osoitti vuonna 1857, että hiili on nelipohjainen. Yksinkertaisimmassa yhteydessä - metaani - on yhteyksiä 4 vetyatomia. Termi "emäksisyys" tutkija, jota käytetään tunnistamaan elementtien ominaisuudet kiinnittämään tarkasti määritelty määrä muita hiukkasia. Venäjällä AM Butlerov (1861) järjitti aineen rakennetta koskevat tiedot. Kemiallisen sidoksen teorian jatkokehitys johtui elementtien ominaisuuksien jaksollisista muutoksista. Sen tekijä on toinen erinomainen venäläinen kemisti, DI Mendeleev. Hän osoitti, että kemiallisten elementtien valenssi yhdisteissä ja muissa ominaisuuksissa johtuu niiden asemasta, jota ne käyttävät jaksollisessa järjestelmässä.

Valenssin graafinen esitys ja kemiallinen sidos

Mahdollisuus visualisoida molekyylejä on yksi epäilyttävistä ansioista valenssiteoriaan. Ensimmäiset mallit ilmestyi 1860-luvulla, ja vuodesta 1864 lähtien käytettiin rakenteellisia kaavoja, jotka ovat ympyröitä, joiden sisällä on kemiallinen merkki. Atomin symboleiden välissä viiva merkitsee kemiallista sidosta, ja näiden viivojen määrä on yhtä suuri kuin valenssin arvo. Samana vuonna tuotettiin ensimmäiset pallo- ja sauvamallit (katso kuva vasemmalla). Vuonna 1866 Kekule ehdotti stereokemiallista piirtämistä hiilen atomista tetraedron muodossa, johon hän sisällytti oppikirjaansa "Orgaaninen kemia".

Kemiallisten elementtien valenssi ja yhteyksien syntyminen tutkivat G. Lewis, joka julkaisi teoksensa vuonna 1923 elektronien löytymisen jälkeen. Niin kutsuttuja negatiivisesti varautuneita pieniä hiukkasia, jotka ovat osa atomien kuoria, kutsutaan. Kirjassaan Lewis käytti pisteitä kemiallisen elementin symbolin neljän puolen ympärille edustamaan valenssielektronia.

Valssi ja happi valenssi

Ennen jaksollisen järjestelmän luomista yhdis- teiden kemiallisten elementtien valenssi verrattiin niihin atomisiin, joille se tunnetaan. Standardeina valittiin vety ja happi. Toinen kemiallinen elementti houkutteli tai korvasi tietyn määrän H- ja O-atomia.

Tällä tavoin ominaisuudet määritettiin yhdisteissä, joissa on yksiarvoinen vety (toisen elementin valenssi on merkitty roomalaisella numerolla):

  • HCl-kloori (I):
  • H20 happi (II);
  • NH3 - typpi (III);
  • CH 4- hiili (IV).

K2O: n, CO: n, N203: n, Si02: n, SO3: n oksideille määritettiin metallien ja ei-metalleiden hapen valenssi, kaksinkertaistettiin lisättyjen O-atomeiden lukumäärä. , Si (IV), S (VI).

Miten määritetään kemiallisten elementtien valenssi

Yhteiset sähköiset parit muodostuvat kemiallisesta siteestä,

  • Tyypillinen vetivalenssi on I.
  • Tavallinen hapen valenssi on II.
  • Epämetallisista elementeistä alempi valenssi voidaan määrittää kaavalla 8 - sen ryhmän numerolla, jossa ne ovat jaksoittaisessa taulukossa. Mitä korkeampi, jos se on mahdollista, määräytyy ryhmänumeron mukaan.
  • Alaryhmien elementeille suurin mahdollinen valenssi on sama kuin ryhmänsä määrä jaksottaisessa taulukossa.

Kemiallisten elementtien valenssin määrittäminen yhdisteen kaavan avulla suoritetaan käyttäen seuraavaa algoritmia:

  1. Kirjoita kemikaalimerkin yläpuolelle tiedostettu arvo yhdelle elementille. Esimerkiksi Mn 2 O 7: ssä happivalenssi on II.
  2. Laske kokonaisarvo, jonka valenssit on moninkertaistettava molekyylin saman kemiallisen elementin atomien lukumäärän mukaan: 2 * 7 = 14.
  3. Määritä toisen elementin valenssi, jolle se on tuntematon. Jakaa 2 momentissa saatu arvo molekyylin Mn-atomien lukumäärän mukaan.
  4. 14: 2 = 7. Mangaanin valenssi sen korkeammassa oksidissa on VII.

Jatkuva ja muuttuva valenssi

Veden ja hapen arvot ovat erilaiset. Esimerkiksi, rikki yhdisteessä H2S on kaksiarvoinen ja kaavassa SO3-kuusiarvoinen. Hiilimuodot hapen CO-monoksidilla ja hiilidioksidilla. Ensimmäisessä yhdisteessä C: n valenssi on II, ja toisessa IV. Sama arvo metaanissa CH 4 .

Useimmat elementit eivät ole vakio, mutta vaihteleva valenssi, esimerkiksi fosfori, typpi, rikki. Tämän ilmiön tärkeimpien syiden etsiminen johti kemiallisten sidosten teoriakoihin, ideoihin elektronien valenssikuoresta, molekyylikaarboriteistä. Saman ominaisuuden eri arvojen olemassaoloa on selitetty atomien ja molekyylien rakenteen suhteen.

Valencian nykyaikaiset käsitteet

Kaikki atomit koostuvat positiivisesta ytimestä, jota ympäröivät negatiivisesti varautuneet elektronit. Ulkokuori, jonka ne muodostavat, on keskeneräinen. Valmis rakenne on vakain, se sisältää 8 elektronia (oktetti). Yhteisten elektroniparien aiheuttaman kemiallisen sidoksen esiintyminen johtaa atomien energisesti edulliseen tilaan.

Yhdisteen muodostumista koskeva sääntö on kuoren täydentäminen ottamalla elektroneja tai antamalla parittomia, riippuen siitä, mikä prosessi kulkee helpommin. Jos atom tarjoaa negatiivisia hiukkasia kemiallisen sidoksen muodostumiselle, jolla ei ole paria, niin se muodostaa niin monta sidosta kuin on parittomia elektroneja. Nykyaikaisten käsitteiden mukaan kemiallisten elementtien atomien valenssi on kyky muodostaa tietty määrä kovalenttisia sidoksia. Esimerkiksi vetysulfidilla H2S-molekyylissä rikki hankkii valenssin II (-), koska jokainen atom osallistuu kahden elektroniparin muodostumiseen. Merkki "-" ilmaisee elektroniparin vetovoimaa enemmän elektronegatiiviseen elementtiin. Lisää valenssin arvoa vähemmän elektronisia arvoja lisäämällä "+".

Luovuttaja-akseptimekanismin avulla prosessiin osallistuvat yhden elementin elektroniset parit ja toisistaan vapaan valenssin kiertoradat.

Valenssin riippuvuus atomin rakenteesta

Tarkastellaan esimerkiksi hiiltä ja happea, kuinka kemiallisten elementtien valenssi riippuu aineen rakenteesta. Mendelejevin taulukko antaa käsityksen hiiliatomin pääpiirteistä:

  • Kemiallinen merkki - C;
  • Elementin numero on 6;
  • Tumman varaus on +6;
  • Protoneja ytimessä - 6;
  • Elektronit - 6, joista 4 ulkoista, joista 2 muodostaa parin, 2 paria.

Jos hiilen atomi CO-monooksidissa muodostaa kaksi sidosta, niin vain 6 negatiivista hiukkasta tulee sen käyttö. Osettan hankkimiseksi on välttämätöntä, että parit muodostavat 4 ulkoista negatiivista partikkelia. Hiilellä on valenssi IV (+) dioksidissa ja IV (-) metaanissa.

Hapen järjestysnumero on 8, valenssikuori koostuu kuudesta elektronista, joista 2 ei muodosta paria ja osallistuu kemialliseen sidokseen ja vuorovaikutukseen muiden atomien kanssa. Tyypillinen hapen valenssi on II (-).

Valenssi ja hapetus tila

Useimmissa tapauksissa on tarkoituksenmukaisempaa käyttää termiä "hapetus tila". Tämä on atomin varauksen nimi, jota se hankkiisi, jos kaikki sitovat elektronit siirrettiin elementtiin, jolla on elektronegatiivisuuden (EO) suurempi arvo. Hapettava luku yksinkertaisessa aineessa on nolla. Hapetuksen asteeseen enemmän kuin elementin EO: ta lisätään merkki "-", vähemmän elektronegatiivista - "+". Esimerkiksi pääalaryhmien metallit, hapettumisaste ja ionimaksut vastaavat ryhmän lukumäärää, jolla on merkki "+". Useimmissa tapauksissa saman yhdisteen atomien hapettumisen valenssi ja aste ovat numeerisesti samat. Vain kun vuorovaikutuksessa useampien elektronegatiivisten atomien kanssa on hapetuksen positiivinen aste, ja elementit, joiden EO on pienempi, on negatiivinen. Valenssin käsitettä käytetään usein vain molekyylirakenteen aineisiin.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 fi.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.