Самоучитель

Электронный учебник, в котором изложены основы химии для начинающих.

Видеоуроки

Архив образовательных и познава­тельных видео по химии и не только.

ЕГЭ и ОГЭ

Теоретическая часть и тестовые зада­ния для подготовки к экзаменам.

Урок 6. Валентность

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.

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.

avatar
480
александр
александр

Как определить валентность в данном случае Са(ОН)2 ????

Лиана
Лиана

Вот никак не пойму, почему азот отнесли к 3 группе? Ведь в таблице Менделеева он в 5 группе. Объясните мне пожалуйста.

Владислава
Владислава

потому что таким образом можно определять валентность элементов до 4 группы

Нэл
Нэл

Лично мне совсем не понятен ваш ответ, как не посмотрю — никак не увижу его связи с вопросом… Не поясните, о чём вы?

Нэл
Нэл

Думаю, всё дело в том, что азот — элемент с переменной валентностью. Если посмотрите главу «Постоянная и переменная валентность», то увидите, что она у азота может быть I,II,III,IV и V. Думаю, в таблице Менделеева, он помещен в 5 группу по своей максимальной валентности (V), нельзя же его записать сразу в пять столбцов. Так же, например, с хлором. Его валентность может быть I,III, V, VII. Максимальная валентность среди них — VII, и в таблице он находится в 7-ой группе

Нэл
Нэл

В конкретном же примере, о котором вы говорите, валентность III, это просто условие задачи. Такую валентность, из всех возможных для азота, выбрал автор для своей задачки. Можно было бы взять и V, тогда формула в ответе выглядела бы как: Sl5N4.
Пусть автор поправит меня, если я не права.

Нэл
Нэл

Но мне интересно, по какому принципу элементы в таблице Менделеева отнесены к 8-ой группе? Ведь, из находящихся там элементов, только осмий и рутений могут иметь валентность VIII…

Великий химик
Великий химик

Не очень доступное объяснение для тех,кто только пытается вникнуться.

Амир
Амир

У CO валентность углерода 3, т.к кислород делится с углеродом неподкленной электронной парой

Владислава
Владислава

у кислорода постоянная валентность 2,значит в соединение CO валентность
углерода 2

Хрюша
Хрюша

Не понял?

Женя
Женя

Что, если нужно составить формулу, а валентности элементов неизвестны и переменны? Существует ли какой-то алгоритм?

Владислава
Владислава

в любых соединениях есть элемент с постоянной валентность,например,CO2 или NaOH. В соединение CO2 постоянная валентность у О(=2),а в соединение NaOH постоянная валентность у атомной группы ОН(=1)

trackback
Урок 6 4 —

[…] Джерело: урок 6 […]

trackback
Урок 6 4 — Споруда оранізму

[…] Джерело: урок 6 […]

trackback
Урок 6 3 — Лікування

[…] Джерело: урок 6 […]

Алиса
Алиса

как узнать валентность и с.о. по графическои формуле строения атома, по количеству валентных электронов? почему для азота не получается определить валентность таким способом?

Ирэна
Ирэна

Не понятно почему берем валентность хлора именно 7, а не какую-либо другую (1,3,5)? То же самое непонятно и в случае с кремнием и азотом — почему именно валентность 3 и 4?

Оля
Оля

Это просто задача, можно и другие элементы с валентностями предложить

Математик
Математик

Это как переменная в математике.

Максим
Максим

Крутая статья

ElGraf
ElGraf

В каких случаях вещества с переменной валентностью имеют ту или иную валентность?

Данил
Данил

Просто надо определить валентность.

Арси
Арси

Привет. смотри, вещества с переменной валентностью можно определить с помощью соединений с постоянными валентными элементами. \Например: CO2.
валентность постоянного атома O(кислорода\) равна 2.
атома два.
на один атом углерода\(C) приходится два атома кислорода(O).
2х2(2 атома )= 4. валентность \С, как правило, равна кол-ву атомов соеденения. значит C=4.
надеюсь,помог, ElGraf.