Валентність хімічних елементів

Розглядаючи формули різних сполук, неважко помітити, що число атомів одного і того ж елемента в молекулах різних речовин не однаково. Наприклад, HCl, NH4Cl, H2S, H3PO4 і т.д. Число атомів водню в цих сполуках змінюється від 1 до 4. Це характерно не тільки для водню.

Як же вгадати, який індекс поставити поряд з позначенням хімічного елементу? Як складаються формули речовини? Це легко зробити, коли знаєш валентність елементів, що входять до складу молекули даної речовини.

Валентність – це властивість атома даного елемента приєднувати, утримувати або заміщати в хімічних реакціях певну кількість атомів іншого елемента. За одиницю валентності прийнята валентність атома водню. Тому іноді визначення валентності формулюють так: валентність – це властивість атома даного елемента приєднувати або заміщати певну кількість атомів водню.

Якщо до одного атома даного елемента прикріплюється один атом водню, то елемент одновалентен, якщо два – двухвалентен і т.д. Водневі сполуки відомі не для всіх елементів, але майже всі елементи утворюють сполуки з киснем О. Кисень вважається постійно двовалентних.

Постійна валентність:

I – H, Na, Li, K, Rb, Cs
II – O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
III – B, Al, Ga, In

Але як вчинити в тому випадку, якщо елементи не з’єднується з воднем? Тоді валентність необхідного елемента визначають за валентності відомого елемента. Найчастіше її знаходять, використовуючи валентність кисню, тому що у з’єднаннях його валентність завжди дорівнює 2. Наприклад, не складе труднощів знайти валентність елементів у таких сполуках: Na2O (валентність Na – 1, O – 2), Al2O3 (валентність Al – 3, O – 2).

Хімічну формулу даної речовини можна скласти, тільки знаючи валентність елементів. Наприклад, скласти формули таких сполук, як CaO, BaO, CO, просто, тому що число атомів в молекулах однаково, оскільки валентності елементів рівні.

А якщо валентності різні? Коли ми діємо в такому випадку? Необхідно запам’ятати наступне правило: у формулі будь-якого хімічної сполуки твір валентності одного елемента на число його атомів в молекулі дорівнює добутку валентності на число атомів іншого елемента. Наприклад, якщо відомо, що валентність Mn в з’єднанні дорівнює 7, а O – 2, тоді формула з’єднання буде виглядати так Mn2O7.

ВалентностьКак ж ми отримали формулу?

Розглянемо алгоритм складання формул по валентності для складаються з двох хімічних елементів.

Існує правило, що число валентностей у одного хімічного елемента дорівнює числу валентностей в іншого. Розглянемо на прикладі утворення молекули, що складається з марганцю і кисню.
Будемо складати відповідно до алгоритму:

1. Записуємо поруч символи хімічних елементів:

Mn O

2. Ставимо над хімічними елементами цифрами їх валентності (валентність хімічного елемента можна знайти в таблиці періодичної системи Менделева, у марганцю – 7, у кисню – 2.Valentnost 1

3. Знаходимо найменше спільне кратне (найменше число, яке ділиться без залишку на 7 і на 2). Це число 14. Ділимо його на валентності елементів 14: 7 = 2, 14: 2 = 7, 2 і 7 будуть індексами, відповідно у фосфору і кисню. Підставляємо індекси.

Valentnost 2Зная валентність одного хімічного елемента, слідуючи правилу: валентність одного елемента × число його атомів в молекулі = валентність іншого елемента × число атомів цього (іншого) елемента, можна визначити валентність іншого.

Mn2O7 (7 · 2 = 2 · 7).

2х = 14,

х = 7.

Поняття про валентності було введено в хімію до того, як стало відомо будова атома. Зараз встановлено, що ця властивість елемента пов’язане з числом зовнішніх електронів. Для багатьох елементів максимальна валентність випливає з положення цих елементів у періодичній системі.

Посилання на основну публікацію