de connaissances sur la structure des atomes et des molécules dans le XIX e siècle ne peut pas expliquer la raison pour laquelle les atomes forment un certain nombre de connexions avec d'autres particules.Mais les idées de scientifiques en avance sur leur temps, et la valence est encore à l'étude comme l'un des principes de base de la chimie.
De l'histoire de la notion de «valence des éléments chimiques»
éminent chimiste anglais Edward Frankland XIX siècle a inventé le terme "connexion" à la communauté académique pour décrire l'interaction des atomes entre eux.Les scientifiques ont remarqué que certains éléments chimiques forment des composés avec le même montant des autres atomes.Par exemple, l'azote se fixe trois atomes d'hydrogène dans la molécule d'ammoniac.
En mai 1852 Frankland a avancé l'hypothèse qu'il existe un certain nombre de liaisons chimiques qui atome peut former avec d'autres minuscules particules de matière.Frankland a utilisé l'expression "force de couplage» pour décrire ce qu'on appellera plus tard la valence.Chimiste britannique établi que les liaisons chimiques former des atomes de certains éléments connus dans le milieu du XIX e siècle.Travail Frankland était une contribution importante à la chimie structurelle moderne.
développement considère
chimiste allemand FAKekule prouvé en 1857 que le carbone est chetyrehosnovnym.Dans sa plus simple composé - méthane - se produire en raison des quatre atomes d'hydrogène.Le terme «de base» est utilisé pour désigner une des propriétés de scientifiques d'éléments pour fixer un nombre fixe d'autres particules.En Russie, les données sur la structure de la matière systématisées AMButlerov (1861).La poursuite du développement de la théorie de la liaison chimique obtenue par les enseignements de la variation périodique des propriétés des éléments.Son auteur - un autre chimiste russe Dimitri Mendeleïev exceptionnelle.Il a prouvé que la valence des éléments chimiques dans les composés, et d'autres propriétés sont dues à la position qu'ils occupent dans le système périodique.
graphique valence et liaison chimique
La possibilité de visualiser des molécules - une des grandes choses au sujet de la théorie de la valence.Les premiers modèles sont apparus en 1860, et depuis 1864, les formules structurelles utilisé est un cercle avec une marque de produits chimiques à l'intérieur.Entre caractères atomes tableau de bord est une liaison chimique, et le nombre de lignes est égal à la valence.Dans ces mêmes années, il avait fait le premier modèle de sharosterzhnevye (voir. La photo sur la gauche).En 1866 Kekule proposé stéréochimiques dessin atomes de carbone sous la forme d'un tétraèdre, qui a inclus dans son livre "Organic Chemistry".
valence des éléments chimiques, et l'émergence de relations étudiées G. Lewis, qui a publié ses travaux en 1923 après la découverte de l'électron.Les soi-disant minuscules particules chargées négativement qui font partie de la coquille des atomes.Dans son livre, Lewis utilisé un point autour des quatre côtés du symbole chimique de l'affichage des électrons de valence.
valence de l'hydrogène et de l'oxygène
Avant la mise en place du système périodique de la valence des éléments chimiques dans les composés utilisés pour être comparée avec les atomes auxquels il est connu.Les normes ont été choisis comme l'hydrogène et l'oxygène.D'autres éléments ont attiré un certain nombre d'atomes substitués pour le H et O.
cette façon détermine les propriétés des composés de monovalent hydrogène (la valence du second élément désigne le chiffre romain): HCl
- - chlore (I):
à l'oxyde de K2O, CO, N2O3, SiO2, SO3 oxygène déterminé par la valence des métaux et métalloïdes, en doublant le nombre d'atomes O. valeurs saisissables obtenus sont les suivants: K (I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).
Comment déterminer la valence des éléments chimiques
Il ya des lois de formation de liaisons chimiques avec les paires d'électrons communs:
- valence typique de l'hydrogène - I.
- valence habitude d'oxygène - II.Pour
- éléments non métalliques de valence inférieure peut être déterminé par la formule 8, - le numéro de groupe, dans laquelle elles sont dans le système périodique.Major, si elle peut être déterminée par le numéro de groupe.Pour les éléments des sous-groupes secondaires
- valence maximale possible est le même que le nombre de groupes du tableau périodique.
Détermination de la valence des éléments chimiques dans la formule du composé est réalisée en utilisant l'algorithme suivant:
- la fiche au-dessus du symbole chimique de la valeur connue de l'un des éléments.Par exemple, la valence de l'oxygène est Mn2O7 II.
- Calculer le montant total, qui doit être multiplié par le nombre de valence des atomes d'un même élément chimique dans la molécule: 2 * 7 = 14.
- déterminer la valence du deuxième élément pour lequel il est connu.Diviser obtenu à la Sec. 2 valeur par le nombre d'atomes de manganèse dans la molécule.
- 14: 2 = 7. La valence de l'oxyde de manganèse dans son plus haut - VII.
valeurs constantes et variables de la valence
valence hydrogène et l'oxygène sont différents.Par exemple, le soufre dans le composé de H2S divalents, et dans la formule SO3 - hexavalent.Le monoxyde de carbone, l'oxygène réagit avec le CO et le dioxyde de CO2.Dans le premier composé II égal à la valence de C, et dans le second - IV.La même valeur en méthane CH4.
plupart des objets exposés ne sont pas constants et valence variable, comme le phosphore, l'azote, le soufre.La recherche des causes principales de ce phénomène a conduit à la théorie de la liaison chimique, des représentations des orbitales moléculaires d'électrons de la couche de valence.L'existence de différentes valeurs des mêmes propriétés a été expliqué du point de vue de la structure des atomes et des molécules.
conceptions modernes de valence
Tous les atomes sont constitués d'un noyau positif entouré d'électrons chargés négativement.La coque extérieure dont ils font, est inachevée.La structure complète des plus stables, il contient 8 électrons (octet).L'émergence de la liaison chimique avec les paires d'électrons communs conduit à l'état énergétiquement favorable de l'atome.
Règle pour la formation de composés est l'achèvement de la coquille d'électrons par la réception d'un retour des non apparié - en fonction de ce que le processus est plus facile à passer.Si un atome prévoit la formation de liaisons chimiques des particules négatives qui ne disposent pas d'une paire, les liaisons il forme tant qu'il a des électrons non appariés.Selon les concepts modernes, la valence d'atomes d'éléments chimiques - est la capacité de produire un certain nombre de liaisons covalentes.Par exemple, une molécule d'hydrogène H2S sulfure devient soufre valence II (-), parce que chaque atome participe à la formation de deux paires d'électrons.Le signe "-" indique l'attraction de la paire d'électrons à l'élément le plus électronégatif.Au moins valence électronégatif ajoute la valeur "+".
Lorsque le mécanisme donneur-accepteur dans le processus de participant paires d'électrons d'un élément et les orbitales de valence libre de l'autre.
fonction de la valence de la structure de l'atome
Prenons l'exemple de carbone et de l'oxygène, cela dépend de la structure de la matière de valence des éléments chimiques.Tableau périodique donne un aperçu des principales caractéristiques de l'atome de carbone:
- symbole chimique - C;
- nombre d'article - 6;
- charge nucléaire - 6;Protons
- dans le noyau - 6;
- électrons - 6, dont 4 externe, dont 2 forment une paire, deux - non apparié.
Si l'atome de carbone en CO monoookside deux formes de communication, est dans son utilisation vient seulement 6 particules négatives.Pour acheter octets nécessaires pour former une paire de 4 particules négatives externes.Le carbone a une valence IV de (+) et le dioxyde IV (-) en méthane.
Nombre d'oxygène - 8 valence coquille se compose de six électrons, deux d'entre eux ne forment pas une paire et sont impliqués dans la liaison chimique et l'interaction avec d'autres atomes.Valence typique d'oxygène - II (-).
Valence et le degré d'oxydation
Dans de nombreux cas, il est plus pratique d'utiliser le terme "degré d'oxydation".Donc, ils ont appelé la charge de l'atome, qu'il acquerrait si tous les électrons de liaison sont transmises à l'élément, qui a une plus élevés elektroootritsatelnosti de valeur (EO).Le nombre d'oxydation de la substance simple est zéro.En l'état d'un élément d'oxydation est ajouté à un EO signe "-", moins électronégatif - "+".Par exemple, un état principal typique groupe de métal de l'oxydation et charges d'ions, égal au nombre de groupe avec un "+".Dans la plupart des cas, l'état d'atomes dans le même composé valence et l'oxydation est numériquement identique.Seulement quand l'interaction avec plusieurs atomes électronégatifs de l'Etat d'oxydation positif, avec des éléments qui ont EO inférieure - négative.Le concept de "valence" applique souvent à la substance de la structure moléculaire.
