Що таке валентність і як складати формули?

Атоми одних і тих же хімічних елементів у різних сполуках приєднують різну кількість інших атомів. Наприклад, у воді атом кисню приєднує два атоми водню (H2O), а в оксиді міді – тільки один атом міді (CuO). При цьому молекула вуглекислого газу місти два атоми кисню і один вуглецю (CO2).

Атоми, що становлять молекули, з’єднуються між собою за допомогою хімічних зв’язків. Атоми різних хімічних елементів можуть утворювати лише характерне для них кількість хімічних зв’язків. Наприклад, водень може утворювати тільки один зв’язок, а кисень – дві. Тому в молекулі води кожен атом водню пов’язаний з киснем одним зв’язком, таким чином у кисню «задіяні» всі два зв’язки. Атом міді може утворювати два зв’язки, як і кисень. В результаті в оксиді міді між атомом міді та атомом кисню встановлюється подвійний зв’язок. У вуглекислому газі вуглець утворює чотири зв’язку, а кисень тільки дві. Тому потрібно два атома кисню, щоб з’єднатися ч чотирма зв’язками вуглецю.

У хімії використовуються так звані структурні формули. У них відбивається число атомів в молекулі і хімічні зв’язки між атомами. Наприклад, молекулу води можна зобразити так: H-O-H. Тут видно, що у кисню дві зв’язку, а у кожного атома водню тільки одна. Крім того, видно, що атоми водню з’єднані з киснем, але не один з одним. Структурну формулу оксиду міді можна зобразити так: Cu = O (подвійний зв’язок між атомами). Структурна формула вуглекислого газу: O = C = O.

Валентність – це число хімічних зв’язків, які утворює даний атом з іншими атомами.

Якщо знати валентність одного атома в молекулі і формулу молекули, то можна визначити валентність іншого атома. Наприклад, Fe2O3. Тут кисень двухвалентен, отже, три атома кисню утворюють шість зв’язків. У формулу входить всього два атоми заліза. Якщо врахувати, що вони не з’єднуються між собою, то всі їх зв’язку повинні з’єднатися з шістьма зв’язками кисню. Так як атомів заліза всього два, то тоді валентність заліза буде дорівнює як 6/2 = 3. Валентність прийнято позначати римськими цифрами. Таким чином, валентність заліза в оксиді Fe2O3 дорівнює III.

Твір числа атомів одного елемента на його валентність дорівнює добутку числа атомів другого елемента на його валентність.

Валентність одних хімічних елементів завжди постійна. До таких елементів відносяться кисень (II), водень (I), натрій (I), кальцій (II), алюміній (III) і багато інших елементів.
Однак існує чимало хімічних елементів, чиї атоми виявляють змінну валентність. До таких елементів відноситься вуглець. У вуглекислому газі він проявляє валентність рівну чотирьом, проте існує також оксид вуглецю (II) – CO. Сірка може бути двох-, чотирьох- і шестивалентній. Фосфор – трьох- і пятивалентного.

Посилання на основну публікацію