ниво на познания за структурата на атомите и молекулите в ХIХ век не може да обясни причината, поради която атомите образуват определен брой връзки с други частици.Но идеите на учени, изпреварили времето си, и валентността все още се проучват, като един от основните принципи на химията.
Из историята на понятието "валентност на химичните елементи»
видния английски химик Едуард Франкланд XIX век въвежда термина "връзката" на академичната общност, за да опише взаимодействието на атоми с един друг.Учените забелязали, че някои химични елементи образуват съединения с една и съща сума на други атоми.Например, азот придава три водородни атома в молекулата амоняк.
През май 1852 Франкланд предложи хипотезата, че има определен брой химични връзки, които могат да образуват атом с други малки частици на материята.Франкланд използва "прикачване силата" на израза, за да се опише това, което по-късно ще се нарича валентност.Британски химик създадена като химическите връзки образуват атоми на някои елементи, известни в средата на ХIХ век.Работа Франкланд е важен принос към съвременната структурна химия.Гледка към
развитие
немски химик FAКекуле доказа през 1857 г., че въглерод е chetyrehosnovnym.В най-простия си съединение - метан - да се дължи на четирите водородните атоми.Терминът "ядро" се използва за означаване на един учен свойства на елементи за свързване на определен брой други частици.В Русия, данните за структурата на материята систематизирани AMButlerov (1861).По-нататъшно развитие на теорията на химичната връзка, получена чрез учението на периодичното изменение на свойствата на елементите.Негов автор - друг изключителен руски химик Дмитрий Менделеев.Той доказа, че валентността на химичните елементи в съединенията и други свойства се дължат на длъжността, която заемат в периодичната система.
Graphical валентност и химическо свързване
Възможността за визуализиране молекули - един от големите неща за теорията на валентност.Първите модели се появяват през 1860 г., а от 1864 структурните формули, използвани е кръг с химическа марки вътре.Между героите атоми пробив е химична връзка, както и броя на редовете е равен на валентност.В същите тези години той е направил първата sharosterzhnevye модел (вж. Снимка в ляво).През 1866 Кекуле предложен стереохимическите рисуване въглеродни атоми във формата на тетраедър, която включва в своя учебник "Органична химия".
валентност на химичните елементи, както и появата на взаимоотношения учи G. Lewis, който публикува творбите му през 1923 г. след откриването на електрона.Така наречената отрицателно заредени малки частици, които са част от черупките на атома.В книгата си, Люис използва една точка около четири страни на химическия символ на за дисплея на електроните валентност.
валентност на водород и кислород
преди създаването на периодичната система на валентността на химическите елементи в съединенията, използвани за да се сравни с атомите, към които е известно.Стандартите бяха избрани като водород и кислород.Други елементи привличат определен брой атоми са заместени за H и O.
този начин определя свойствата на съединенията с едновалентни водород (от валентността на втория елемент означава римският знак):
- HCl - хлор (I):
- H2O - кислород (II);
- NH3 - Азот (III);
- CH4 - въглерод (IV).
да окис K2O, CO, N2O3, SiO2, определена от валентността на метали и неметали SO3 кислород, удвояване на броя на атоми са получени запор О. следните стойности: К (I), С (II), N (III), Si (IV), S (VI).
Как да се определи валентността на химичните елементи
Има закони на образуване на химичните връзки с общите двойки електрони:
- типична за валентност на водород - I.
- обичайната валентност на кислорода - II.За
- елементи неметали ниска валентност може да се определи с формула 8, - номер на група, в която те са в периодичната система.Майор, ако може да се определя от броя на група.За елементи
- вторични подгрупи максималната възможна валентност е същият като броя на групите в периодичната таблица.
Определяне на валентността на химичните елементи във формулата на съединението се осъществява с помощта на следния алгоритъм:
- Запис на върха на химичния символ за известна стойността на един от елементите.Например, валентността на кислород е Mn2O7 II.
- Изчисли общата сума, която трябва да се умножи по броя на валентност на атомите на един и същ химичния елемент в молекулата: 2 * 7 = 14.
- определи валентността на втория елемент, за който е известно.Разделете получен в т. 2, стойност на броя на Mn атома в молекулата.
- 14: 2 = 7. валентността на манганов оксид в неговата най-висока - VII.
постоянни и променливи стойности на валентната
валентността на водород и кислород са различни.Например, сяра в съединението с двувалентни H2S, и по формула SO3 - шествалентен.Въглероден окис, кислород реагира с СО и CO2 диоксид.В първия съединение II равно на валентността на С, а във втория - IV.Същата стойност в метан СН4.
Повечето от експонатите не са постоянни и променливи валентност, като фосфор, азот, сяра.Търсенето на основните причини за това явление е довело до теорията за химична връзка, представяния на валентния слой на електронни молекулни орбитите.Съществуването на различни стойности на същите свойства е обяснено от гледна точка на структурата на атоми и молекули.
Съвременните схващания за валентност
Всички атоми се състоят от положително ядро заобиколено от отрицателно заредени електрони.Външната обвивка, от която представляват, е недовършена.Пълната структура на най-стабилна, че съдържа 8 електрони (октетите).Появата на химичната връзка с общите двойки електрони води до енергично благоприятно състояние на атома.
правило за образуване на съединения е завършването на черупката на електроните, като получават възвръщаемост от нечифтен - в зависимост от това, което процесът е по-лесно да премине.Ако един атом предвижда образуването на химичните връзки отрицателни частици, които не разполагат с един чифт, облигациите се образува толкова, колкото той има нечифтосани електрони.Според съвременните концепции, валентността на атома на химични елементи - е възможността за производство на определен брой ковалентни връзки.Например, една молекула на сероводород H2S става сяра валентност II (-), защото всеки атом участва в образуването на два електронни двойки.Знакът "-" означава, привличането на електронната двойка с по-електроотрицателен елемент.Най-малко електроотрицателна валентна добавя стойността "+".
Когато механизмът за донор-акцептор в процеса на участващите електронни двойки от един елемент и свободните валентни орбитите на другия.
зависимост от валентността на структурата на атома
разгледаме пример на въглерод и кислород, зависи от структурата на материята валентност на химичните елементи.Менделеевата таблица дава преглед на основните характеристики на въглеродния атом:
- химически символ - C;
- позиция номер - 6;
- ядрен заряд - 6;
- протоните в ядрата - 6;
- електрон - 6, включително и 4 външни, 2 от които образуват двойка, две - нечифтен.
Ако въглеродния атом в CO monoookside две форми на комуникация, е в използването му идва само 6 отрицателни частици.За закупуване октета, необходими за образуване на двойка от 4 външни отрицателни частици.Въглероден има валентност на IV (+) диоксид и IV (-) в метан.
Брой на кислород - 8 валентен слой се състои от шест електрони, двама от тях не образуват двойка и са включени в химическа връзка и взаимодействие с други атоми.Типични кислород валентност - II (-).
Valence и степента на окисление
В много случаи е по-удобно да се използва терминът "степен на окисление".Така че те нарича обвинението на атома, която той ще придобие, ако всички задължителни електрони се предават на елемент, който има по-висока стойност (elektroootritsatelnosti ЕО).Номерът на окисление на прост вещество е нула.От състоянието на оксидация на елемент се прибавя към ЕО знак "-", по-малко електроотрицателен - "+".Например, един типичен основната група метална окисление и такси на йони, равни на броя на група с "+".В повечето случаи валентност и окисление на атоми в същото съединение е числено идентични.Само когато взаимодействие с повече електроотрицателните атоми положителна степен на окисление, с елементи, които имат по-ниска EO - отрицателна.Концепцията за "валентност" често се прилага само за същността на молекулярната структура.
