de conocimientos sobre la estructura de los átomos y las moléculas en el siglo XIX no puede explicar la razón por la cual los átomos forman un cierto número de conexiones con otras partículas.Pero las ideas de los científicos por delante de su tiempo, y la valencia todavía se está estudiando como uno de los principios básicos de la química.
De la historia del concepto de "valencia de los elementos químicos»
eminente químico Inglés del siglo XIX Edward Frankland acuñó el término "conexión" a la comunidad académica para describir la interacción de los átomos entre sí.Los científicos se dieron cuenta de que algunos elementos químicos forman compuestos con la misma cantidad de los otros átomos.Por ejemplo, el nitrógeno se une tres átomos de hidrógeno en la molécula de amoníaco.
En mayo 1852 Frankland planteó la hipótesis de que existe un determinado número de enlaces químicos que átomo puede formar con otras partículas diminutas de la materia.Frankland usó la frase "fuerza de acoplamiento" para describir lo que más tarde se llamaría la valencia.Químico británico establecido como los enlaces químicos forman los átomos de ciertos elementos conocidos en la mitad del siglo XIX.Trabajo Frankland fue una importante contribución a la química estructural moderna.Ve
Desarrollo
químico alemán FAKekulé demostró en 1857 que el carbono es chetyrehosnovnym.En su compuesto más simple - metano - ocurrir debido a los cuatro átomos de hidrógeno.El término "núcleo" se utiliza para denotar el inmueble científico de elementos para agregar un número fijo de otras partículas.En Rusia, los datos sobre la estructura de la materia sistematizados AMButlerov (1861).El desarrollo adicional de la teoría del enlace químico obtenido a través de las enseñanzas de la variación periódica de las propiedades de los elementos.Su autor - otra excelente químico ruso Dmitri Mendeleev.Demostró que la valencia de los elementos químicos en los compuestos, y otras propiedades se deben a la posición que ocupan en el sistema periódico.
gráfica valencia y enlace químico
La posibilidad de visualizar moléculas - una de las mejores cosas de la teoría de la valencia.Los primeros modelos aparecieron en 1860, y desde 1864 las fórmulas estructurales utilizadas es un círculo con una marca de productos químicos en el interior.Entre caracteres átomos guión es un enlace químico, y el número de líneas es igual a la valencia.En esos mismos años se había hecho el primer modelo sharosterzhnevye (ver. Foto de la izquierda).En 1866 Kekulé propuso dibujo átomos de carbono estereoquımicas en forma de un tetraedro, que incluyó en su libro de texto "Química Orgánica".
valencia de los elementos químicos, y el surgimiento de las relaciones estudiadas G. Lewis, que publicó sus obras en 1923 después del descubrimiento del electrón.La llamada carga negativa partículas minúsculas que forman parte de las conchas de los átomos.En su libro, Lewis utiliza un punto alrededor de cuatro lados del símbolo químico para la visualización de los electrones de valencia.
valencia de hidrógeno y
oxígeno antes de la creación del sistema periódico de la valencia de los elementos químicos en los compuestos utilizados para compararse con los átomos a los que se le conoce.Los estándares fueron elegidos como hidrógeno y oxígeno.Otros elementos atrajeron a un cierto número de átomos sustituidos para el H y O.
esta manera determina las propiedades de los compuestos de hidrógeno monovalente (la valencia del segundo elemento denota el número romano):
- HCl - cloro (I):
- H2O - oxígeno (II);
- NH3 - Nitrógeno (III);
- CH4 - carbono (IV).
en óxido K2O, CO, N2O3, SiO2, oxígeno SO3 determinado por la valencia de los metales y no metales, duplicando el número de átomos se obtienen acoplables O. siguientes valores: K (I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).
Cómo determinar la valencia de los elementos químicos
hay leyes de la formación de enlaces químicos con los pares de electrones comunes:
- valencia típico de hidrógeno - I.
- valencia normal de oxígeno - II.Para los elementos
- no metales de valencia inferior se puede determinar por la fórmula 8, - el número de grupo, en el que están en el sistema periódico.Major, si puede ser determinado por el número de grupo.Para los elementos
- subgrupos secundarios valencia máxima posible es el mismo que el número de grupos en la tabla periódica.
Determinación de la valencia de los elementos químicos en la fórmula del compuesto se lleva a cabo utilizando el siguiente algoritmo:
- Record en la parte superior del símbolo químico para el valor conocido de uno de los elementos.Por ejemplo, la valencia del oxígeno es Mn2O7 II.
- Calcular la cantidad total que debe ser multiplicado por el número de valencia de los átomos de un mismo elemento químico en la molécula: 2 * 7 = 14.
- determinar la valencia del segundo elemento para el que se le conoce.Divide obtiene en la Sec. 2 valor por el número de átomos de Mn en la molécula.
- 14: 2 = 7. La valencia del óxido de manganeso en su nivel más alto - VII.Valores constantes y variables
de la valencia
valencia del hidrógeno y el oxígeno son diferentes.Por ejemplo, el azufre en el compuesto de H2S divalentes, y en el SO3 fórmula - hexavalente.El monóxido de carbono, el oxígeno reacciona con el CO y dióxido de CO2.En el primer compuesto II igual a la valencia de C, y en el segundo - IV.El mismo valor en CH4 metano.
La mayoría de las exposiciones no son constantes y la valencia variable, como el fósforo, nitrógeno, azufre.La búsqueda de las causas principales de este fenómeno condujo a la teoría del enlace químico, las representaciones de los orbitales moleculares de electrones capa de valencia.La existencia de diferentes valores de las mismas propiedades se ha explicado desde el punto de vista de la estructura de los átomos y las moléculas.
concepciones modernas de valencia
Todos los átomos constan de un núcleo positivo rodeado de electrones cargados negativamente.La capa exterior de la que forman, está sin terminar.La estructura completa de la más estable, contiene 8 electrones (octeto).La aparición del enlace químico con los pares comunes de electrones conduce al estado energéticamente favorable del átomo.
Regla para la formación de compuestos es la realización de la cáscara de los electrones mediante la recepción de un retorno de desapareado - dependiendo de lo que el proceso es más fácil pasar.Si un átomo prevé la formación de enlaces químicos partículas negativas que no tienen una pareja, los bonos que constituye todo lo que tiene electrones no apareados.De acuerdo con los conceptos modernos, la valencia de los átomos de los elementos químicos - es la capacidad para producir un cierto número de enlaces covalentes.Por ejemplo, una molécula de H2S se convierte en sulfuro de hidrógeno en azufre de valencia II (-), porque cada átomo participa en la formación de dos pares de electrones.El signo "-" indica la atracción del par de electrones al elemento más electronegativo.Al menos valencia electronegativo añade el valor "+".
Cuando el mecanismo de donador-aceptor en el proceso de pares de electrones de un elemento y los orbitales de valencia libre del otro participante.Dependencia
de la valencia de la estructura del átomo
Considere el ejemplo de carbono y oxígeno, que depende de la estructura de la materia de valencia de los elementos químicos.Tabla periódica da una visión general de las principales características del átomo de carbono: símbolo químico
- - C;
- número de artículo - 6;
- carga nuclear - 6;Protones
- en el núcleo - 6;
- electrón - 6, incluyendo 4 externo, 2 de las cuales forman un par, dos - no apareado.
Si el átomo de carbono en CO monoookside dos formas de comunicación, es en su uso viene sólo 6 partículas negativas.Para comprar octetos necesarios para formar un par de 4 partículas negativas externas.El carbono tiene una valencia de IV (+) y dióxido de IV (-) en el metano.
Número de oxígeno - carcasa 8 de valencia consta de seis electrones, dos de ellos no forman una pareja y están involucrados en el enlace químico y la interacción con otros átomos.Valencia típica de oxígeno - II (-).
Valence y el grado de oxidación
En muchos casos es más conveniente utilizar el término "grado de oxidación".Así que llamaron la carga del átomo, que adquiriría si se pasan todos los electrones de unión al elemento, que tiene una mayor elektroootritsatelnosti valor (EO).El número de oxidación de la sustancia simple es cero.Por el estado de oxidación de un elemento se agrega a una EO signo "-", el menos electronegativo - "+".Por ejemplo, un estado principal típico grupo de metal oxidación y cargos de iones, lo que equivale al número de grupo con un "+".En la mayoría de los casos la valencia y la oxidación estado de átomos en el mismo compuesto es numéricamente idénticos.Sólo cuando la interacción con más átomos electronegativos estado de oxidación positivo, con elementos que tienen menor EO - negativo.El concepto de "valencia" a menudo se aplica sólo a la sustancia de la estructura molecular.
