pengetahuan tentang struktur atom dan molekul pada abad XIX tidak dapat menjelaskan alasan yang atom membentuk sejumlah hubungan dengan partikel lain.Tetapi ide-ide dari para ilmuwan di depan waktu mereka, dan valensi masih sedang dipelajari sebagai salah satu prinsip dasar kimia.
Dari sejarah konsep "valensi unsur kimia»
kimia Inggris terkemuka abad Edward Frankland XIX menciptakan istilah "koneksi" untuk masyarakat akademik untuk menggambarkan interaksi atom dengan satu sama lain.Para ilmuwan melihat bahwa beberapa unsur kimia membentuk senyawa dengan jumlah yang sama dari atom lain.Misalnya, nitrogen menempel tiga atom hidrogen dalam molekul amonia.
Pada Mei 1852 Frankland mengajukan hipotesis bahwa ada sejumlah tertentu dari ikatan kimia yang atom dapat membentuk dengan partikel kecil lainnya dari materi.Frankland menggunakan ungkapan "kekuatan coupling" untuk menggambarkan apa yang kemudian akan disebut valensi.Kimiawan Inggris ditetapkan sebagai ikatan kimia membentuk atom dari unsur-unsur tertentu yang dikenal di pertengahan abad XIX.Kerja Frankland adalah kontribusi penting untuk kimia struktural modern.
Pembangunan memandang
kimiawan Jerman FAKekulé terbukti pada tahun 1857 bahwa karbon chetyrehosnovnym.Dalam senyawa yang paling sederhana - metana - terjadi karena atom hidrogen empat.Istilah "inti" digunakan untuk menunjukkan sifat ilmuwan elemen untuk melampirkan sejumlah tetap partikel lainnya.Di Rusia, data pada struktur materi sistematis AMButlerov (1861).Pengembangan lebih lanjut dari teori ikatan kimia diperoleh melalui ajaran variasi periodik properti dari elemen.Penulisnya - lain kimiawan Rusia Dmitri Mendeleev luar biasa.Ia membuktikan bahwa valensi dari unsur-unsur kimia dalam senyawa, dan properti lainnya adalah karena posisi yang ditempatinya dalam sistem periodik.
Graphical valensi dan ikatan kimia
Kemungkinan molekul memvisualisasikan - salah satu hal yang besar tentang teori valensi.Model pertama kali muncul pada tahun 1860, dan sejak 1864 rumus struktur yang digunakan adalah lingkaran dengan tanda kimia di dalam.Antara karakter atom dasbor adalah ikatan kimia, dan jumlah baris sama dengan valensi.Pada tahun-tahun yang sama itu telah membuat model sharosterzhnevye pertama (Foto lihat. Di sebelah kiri).Pada 1866 Kekulé mengusulkan menggambar atom karbon stereokimia dalam bentuk tetrahedron, yang termasuk dalam buku nya "Kimia Organik".
valensi dari unsur-unsur kimia, dan munculnya hubungan dipelajari G. Lewis, yang menerbitkan karya-karyanya pada tahun 1923 setelah ditemukannya elektron.Disebut bermuatan negatif partikel kecil yang merupakan bagian dari cangkang atom.Dalam bukunya, Lewis digunakan titik sekitar empat sisi simbol kimia untuk tampilan dari elektron valensi.
valensi hidrogen dan oksigen
Sebelum penciptaan sistem periodik valensi dari unsur-unsur kimia dalam senyawa yang digunakan untuk dibandingkan dengan atom yang diketahui.Standar dipilih sebagai hidrogen dan oksigen.Unsur-unsur lain menarik sejumlah tertentu atom diganti untuk H dan O.
cara ini menentukan sifat-sifat senyawa monovalen hidrogen (valensi elemen kedua menunjukkan angka Romawi):
- HCl - klorin (I):
- H2O - oksigen (II);
- NH3 - Nitrogen (III);
- CH4 - karbon (IV).
untuk oksida K2O, CO, N2O3, SiO2, SO3 oksigen ditentukan oleh valensi logam dan non logam, dua kali lipat jumlah atom attachable O. nilai berikut diperoleh: K (I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).
Cara menentukan valensi unsur kimia
Ada hukum pembentukan ikatan kimia dengan pasangan elektron umum:
- valensi khas hidrogen - I.
- valensi biasa oksigen - II.Untuk
- unsur non logam valensi yang lebih rendah dapat ditentukan dengan rumus 8, - jumlah kelompok, di mana mereka berada dalam sistem periodik.Mayor, jika dapat ditentukan dengan jumlah kelompok.Untuk elemen
- subkelompok sekunder mungkin valensi maksimum adalah sama dengan jumlah kelompok dalam tabel periodik.
Penentuan valensi dari unsur-unsur kimia dalam rumus senyawa dilakukan dengan menggunakan algoritma berikut:
- Rekam di atas simbol kimia untuk nilai dikenal dari salah satu elemen.Misalnya, valensi oksigen Mn2O7 II.
- Hitung jumlah total yang harus dikalikan dengan jumlah valensi atom dari unsur kimia yang sama dalam molekul: 2 * 7 = 14.
- menentukan valensi elemen kedua yang diketahui.Divide diperoleh dalam Sec. 2 nilai dengan jumlah atom Mn dalam molekul.
- 14: 2 = 7. valensi oksida mangan di tertinggi - VII.
nilai konstan dan variabel valensi
valensi hidrogen dan oksigen yang berbeda.Misalnya, sulfur dalam senyawa H2S divalen, dan dalam rumus SO3 - hexavalent.Karbon monoksida, oksigen bereaksi dengan CO dan CO2 dioksida.Di bekas kompleks II sama dengan valensi C, dan di kedua - IV.Nilai yang sama dalam CH4 metana.
Sebagian besar pameran tidak konstan dan valensi variabel, seperti fosfor, nitrogen, sulfur.Pencarian penyebab utama fenomena ini menyebabkan teori ikatan kimia, representasi dari orbital molekul elektron valensi shell.Adanya nilai yang berbeda dari sifat yang sama telah dijelaskan dari sudut pandang struktur atom dan molekul.
konsepsi modern valensi
Semua atom terdiri dari inti positif dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif.Kulit terluar yang mereka membentuk, belum selesai.Struktur lengkap yang paling stabil, mengandung 8 elektron (oktet).Munculnya ikatan kimia dengan pasangan umum elektron mengarah ke keadaan energetik dari atom.
Aturan untuk pembentukan senyawa adalah penyelesaian shell elektron dengan menerima pengembalian berpasangan - tergantung pada apa proses ini lebih mudah untuk lulus.Jika atom menyediakan untuk pembentukan ikatan kimia partikel negatif yang tidak memiliki pasangan, obligasi membentuk sebanyak dia memiliki elektron yang tidak berpasangan.Menurut konsep modern, valensi atom dari unsur kimia - adalah kemampuan untuk menghasilkan sejumlah ikatan kovalen.Misalnya, sebuah molekul hidrogen sulfida H2S menjadi sulfur valensi II (-), karena setiap atom berpartisipasi dalam pembentukan dua pasangan elektron.Tanda "-" menunjukkan daya tarik dari pasangan elektron untuk unsur yang lebih elektronegatif.Setidaknya valensi elektronegatif menambahkan nilai "+".
Ketika mekanisme donor-akseptor dalam proses berpartisipasi pasangan elektron dari satu elemen dan orbital valensi bebas dari yang lain.
ketergantungan valensi struktur atom
Perhatikan contoh karbon dan oksigen, itu tergantung pada struktur valensi soal unsur-unsur kimia.Tabel Periodik memberikan gambaran karakteristik utama dari atom karbon: simbol kimia
- - C;
- item nomor - 6;
- muatan inti - 6;
- proton dalam inti - 6;
- elektron - 6, termasuk 4 eksternal, 2 di antaranya membentuk pasangan, dua - tidak berpasangan.
Jika atom karbon dalam CO monoookside dua bentuk komunikasi, adalah dalam penggunaannya datang hanya 6 partikel negatif.Untuk membeli oktet diperlukan untuk membentuk sepasang 4 partikel negatif eksternal.Karbon memiliki valensi IV (+) dioksida dan IV (-) di metana.
Jumlah oksigen - 8 valensi shell terdiri dari enam elektron, dua dari mereka tidak membentuk pasangan dan terlibat dalam ikatan kimia dan interaksi dengan atom lain.Valensi oksigen khas - II (-).
Valence dan tingkat oksidasi
Dalam banyak kasus itu lebih nyaman untuk menggunakan istilah "tingkat oksidasi".Jadi mereka disebut muatan atom, yang ia akan memperoleh jika semua elektron yang mengikat dilewatkan ke elemen, yang memiliki tinggi elektroootritsatelnosti nilai (EO).Bilangan oksidasi bahan sederhana adalah nol.Oleh negara oksidasi unsur ditambahkan ke EO "-" tanda, yang kurang elektronegatif - "+".Misalnya, utama logam golongan keadaan oksidasi yang khas dan tuduhan ion, sama dengan jumlah kelompok dengan "+".Dalam kebanyakan kasus valensi dan oksidasi keadaan atom di kompleks yang sama adalah numerik identik.Hanya ketika interaksi dengan atom elektronegatif lebih oksidasi positif, dengan unsur-unsur yang memiliki EO rendah - negatif.Konsep "valensi" sering hanya berlaku untuk substansi struktur molekul.
