Химия для чайников с нуля, основы химии | HIMI4KA
Oтзывы и предложения

Урок 6. Валентность

Нравится32

В уроке 6 «Валентность» из курса «Химия для чайников» дадим определение валентности, научимся ее определять; рассмотрим элементы с постоянной и переменной валентностью, кроме того научимся составлять химические формулы по валентности. Напоминаю, что в прошлом уроке «Химическая формула» мы дали определение химическим формулам и их индексам, а также выяснили различия химических формул веществ молекулярного и немолекулярного строения.

Валентность

Вы уже знаете, что в химических соединениях атомы разных элементов находятся в определенных числовых соотношениях. От чего зависят эти соотношения?

 

Рассмотрим химические формулы нескольких соединений водорода с атомами других элементов:

Нетрудно заметить, что атом хлора связан с одним атомом водорода, атом кислорода — с двумя, атом азота — с тремя, а атом углерода — с четырьмя атомами водорода. В то же время в молекуле углекислого газа СО2 атом углерода связан с двумя атомами кислорода. Из этих примеров видно, что атомы обладают разной способностью соединяться с другими атомами. Такая способность атомов выражается с помощью численной характеристики, называемой валентностью.

 

Валентность — численная характеристика способности атомов данного элемента соединяться с другими атомами.

 

Поскольку один атом водорода может соединиться только с одним атомом другого элемента, валентность атома водорода принята равной единице. Иначе говорят, что атом водорода обладает одной единицей валентности, т. е. он одновалентен.

 

Валентность атома какого-либо другого элемента равна числу соединившихся с ним атомов водорода. Поэтому в молекуле HCl у атома хлора валентность равна единице, а в молекуле H2O у атома кислорода валентность равна двум. По той же причине в молекуле NH3 валентность атома азота равна трем, а в молекуле CH4 валентность атома углерода равна четырем. Если условно обозначить единицу валентности черточкой |, вышесказанное можно изобразить схематически:

Следовательно, валентность атома любого элемента есть число, которое показывает, со сколькими атомами одновалентного элемента связан данный атом в химическом соединении.

 

Численные значения валентности обозначают римскими цифрами над символами химических элементов:

Определение валентности

Однако водород образует соединения далеко не со всеми элементами, а вот кислородные соединения есть почти у всех элементов. И во всех таких соединениях атомы кислорода проявляют валентность, равную двум. Зная это, можно определять валентности атомов других элементов в их бинарных соединениях с кислородом. (Бинарными называются соединения, состоящие из атомов двух химических элементов.) 

 

Чтобы это сделать, необходимо соблюдать простое правило: в химической формуле вещества суммарные числа единиц валентности атомов каждого элемента должны быть одинаковыми.

 

Так, в молекуле воды H2O общее число единиц валентности двух атомов водорода равно произведению валентности одного атома на соответствующий числовой индекс в формуле:

Так же определяют число единиц валентности атома кислорода:

 

По величине валентности атомов одного элемента можно определить валентность атомов другого элемента. Например, определим валентность атома углерода в молекуле углекислого газа СО2:

Согласно вышеприведенному правилу х·1 = II·2, откуда х = IV.

 

Существует и другое соединение углерода с кислородом — угарный газ СО, в молекуле которого атом углерода соединен только с одним атомом кислорода:

В этом веществе валентность углерода равна II, так как х·1 = II·1, откуда х = II:

Постоянная и переменная валентность

Как видим, углерод соединяется с разным числом атомов кислорода, т. е. имеет переменную валентность. У большинства элементов валентность — величина переменная. Только у водорода, кислорода и еще нескольких элементов она постоянна (см. таблицу).

Постоянная и переменная валентность

Составление химических формул по валентности

Зная валентность элементов, можно составлять формулы их бинарных соединений. Например, необходимо записать формулу кислородного соединения хлора, в котором валентность хлора равна семи. Порядок действий здесь таков.

Составление химических формул по валентности

 

Еще один пример. Составим формулу соединения кремния с азотом, если валентность кремния равна IV, а азота — III

Записываем рядом символы элементов в следующем виде:

Затем находим НОК валентностей обоих элементов. Оно равно 12 (IV·III).

Определяем индексы каждого элемента:

Записываем формулу соединения: Si3N4.


В дальнейшем при составлении формул веществ не обязательно указывать цифрами значения валентностей, а необходимые несложные вычисления можно выполнять в уме.

 

Краткие выводы урока:

  1. Численной характеристикой способности атомов данного элемента соединяться с другими атомами является валентность.
  2. Валентность водорода постоянна и равна единице. Валентность кислорода также постоянна и равна двум.
  3. Валентность большинства остальных элементов не является постоянной. Ее можно определить по формулам их бинарных соединений с водородом или кислородом.

 

Надеюсь урок 6 «Валентность» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к уроку 7 «Относительная молекулярная и относительная формульная массы».

Комментарии 13   Просмотров 12 746
Понравился урок? 32Нравится
Александр

Самое отвратительное, что никто не указывает, что главная информация откуда берётся валентность есть в периодической системе. Надо учиться работать с периодической системой!

Например 1-3 группа главной подгруппы - всегда постоянная валентность и равна номеру группы: 1 группа - валентность 1, вторая - 2, третья - 3. 

А вот 4-7 группа побочных подгрупп 1-3 группы - переменная валентность и здесь уже сложнее. Для элементов главных подрупп - высшая валентность соответствует номеру группы, низшая соответсвует формуле: 8 "-" номер группы.

rahat22

triumph это сложный

Дарий

Исходя из чего можно понять, что кальций двухвалентен (н-р, CaO), не зная его постоянную валентность (II)?

Если в соединении Na2O видно, что атом кислорода присоединяет два атома натрия (поэтому кислород 2-хвалентен, а натрий одновалентен), то в соединении CaO - один атом кальция присоединяется к одному атому кислорода.

маргарита

очень понятно!

Илюха

Цитата: Стив
Хмммм, почему то здесь ни слова о ковалентной связи
Это же для чайников, а не для умников

Илюха

Вроде все понятно, спасибо автору

Гость Катя

как надо делать это?

 

Гость Михаил

Цитата: Александр
Объясните пжл, если согласно правилу х·1 = II·2, откуда х = IV для СО2, в таком случае для Cl2O7 должно быть для хлора валентность 14, а в уроке значится 7, почему?
Потому что 14/2(число атомов хлора) = 7

Александр

Объясните пжл, если согласно правилу х·1 = II·2, откуда х = IV для СО2, в таком случае для Cl2O7 должно быть для хлора валентность 14, а в уроке значится 7, почему?

Стив

Хмммм, почему то здесь ни слова о ковалентной связи

софия

Цитата: Макс
я один не понял как считать валентность?
да один 

 

Менделеев

 Зачем её считать? В таблице же есть. Элементы с постоянной и переменной валентностью.

Макс

я один не понял как считать валентность?

Ваш комментарий: