de conhecimento sobre a estrutura dos átomos e moléculas no século XIX não pode explicar a razão pela qual os átomos formam um certo número de conexões com outras partículas.Mas as idéias de cientistas à frente de seu tempo, e a valência ainda está sendo estudado como um dos princípios básicos da química.
A partir da história do conceito de "valência dos elementos químicos»
Inglês químico eminente Edward Frankland século XIX cunhou o termo "conexão" para a comunidade acadêmica para descrever a interação de átomos com o outro.Os cientistas notaram que alguns elementos químicos formar compostos com a mesma quantidade de outros átomos.Por exemplo, azoto atribui três átomos de hidrogénio na molécula de amoníaco.
Em maio 1852 Frankland apresentou a hipótese de que existe um número específico de ligações químicas que átomo pode formar com outras pequenas partículas de matéria.Frankland usou a frase "força de acoplamento" para descrever o que mais tarde seria chamado a valência.Químico britânico estabeleceu como as ligações químicas formar átomos de certos elementos conhecidos no meio do século XIX.Trabalho Frankland foi uma importante contribuição para a química estrutural moderna.
Desenvolvimento vê
químico alemão FAKekule provou em 1857 que o carbono é chetyrehosnovnym.Em seu composto mais simples - metano - ocorrem devido a quatro átomos de hidrogênio.O termo "núcleo" é utilizada para designar as propriedades de um cientista de elementos para prender um número fixo de outras partículas.Na Rússia, os dados sobre a estrutura da matéria sistematizado AMButlerov (1861).Além disso o desenvolvimento da teoria de ligação química obtida por meio dos ensinamentos da variação periódica das propriedades dos elementos.O seu autor - uma outra excelente químico russo Dmitri Mendeleev.Ele mostrou que a valência dos elementos químicos nos compostos, e outras propriedades são, devido à posição que eles ocupam no sistema periódico.
Graphical valência e ligação química
A possibilidade de moléculas visualizando - uma das grandes coisas sobre a teoria da valência.Os primeiros modelos apareceu em 1860, e desde 1864 as fórmulas estruturais utilizados é um círculo com uma marca de produto químico no interior.Entre caracteres átomos traço é uma ligação química, e o número de linhas é igual à valência.Nesses mesmos anos que tinha feito o primeiro modelo sharosterzhnevye (ver. Foto à esquerda).Em 1866 Kekulé proposto estereoquímicas desenho átomos de carbono na forma de um tetraedro, que ele incluído no seu livro "Organic Chemistry".
valência dos elementos químicos, ea emergência de relações estudadas G. Lewis, que publicou seus trabalhos em 1923 após a descoberta do elétron.Assim chamado carregados negativamente partículas minúsculas que fazem parte das conchas dos átomos.Em seu livro, Lewis usou um ponto em torno de quatro lados do símbolo químico para a exibição dos elétrons de valência.
valência de hidrogénio e oxigénio
Antes da criação do sistema periódico de a valência dos elementos químicos nos compostos usados para ser comparado com os átomos aos quais é conhecido.Os padrões foram escolhidos como hidrogênio e oxigênio.Outros elementos atraído um certo número de átomos substituídos por H e O.
desta forma determina as propriedades dos compostos de hidrogénio monovalente (a valência do segundo elemento indica o numeral romano):
- HCl - cloro (I):
- H2O - oxigénio (II);
- NH3 - Nitrogênio (III);
- CH4 - carbono (IV).
em óxido de K2O, CO, N2O3, SiO2, oxigénio SO3 determinada pela valência dos metais e não-metais, duplicando o número de átomos seguintes valores O. acopláveis são obtidos: K (I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).
Como determinar a valência dos elementos químicos
existem leis de formação de ligações químicas com os pares de elétrons comuns:
- valência típica de hidrogênio - I.
- valência normal de oxigênio - II.Para
- elementos não-metais de valência inferior pode ser determinado pela fórmula 8, - o número do grupo, em que se encontram no sistema periódico.Major, se puder ser determinada pelo número de grupo.Para elementos
- subgrupos secundárias valência máxima possível é o mesmo que o número de grupos na tabela periódica.
Determinação da valência dos elementos químicos na fórmula do composto é realizada utilizando o seguinte algoritmo:
- ficha no topo do símbolo químico para o valor conhecido de um dos elementos.Por exemplo, a valência do oxigénio é Mn2O7 II.
- calcular a quantidade total, que deve ser multiplicado pelo número de valência dos átomos do mesmo elemento químico na molécula: 2 * 7 = 14.
- determinar a valência do segundo elemento para o qual é conhecida.Divide obtido em Sec. 2 valor pelo número de átomos de Mn na molécula.
- 14: 2 = 7. A valência do óxido de manganês na sua mais elevada - VII.
valores constantes e variáveis da valência
valência de hidrogênio e oxigênio são diferentes.Por exemplo, o composto de enxofre em H2S de divalentes, e na fórmula SO3 - hexavalente.O monóxido de carbono, o oxigénio reage com o CO e o dióxido de CO2.No primeiro composto II igual à valência de C, e no segundo - IV.O mesmo valor em metano CH4.
A maioria das exposições não são constantes e de valência variável, como fósforo, nitrogênio, enxofre.A busca das principais causas deste fenómeno levou à teoria de ligação química, representações dos orbitais moleculares de elétrons camada de valência.A existência de diferentes valores das mesmas propriedades tem sido explicada a partir do ponto de vista da estrutura dos átomos e moléculas.
concepções modernas de valência
Todos os átomos consistem de um núcleo positivo rodeado por elétrons carregados negativamente.A casca exterior de que fazem, está inacabado.A estrutura completa do mais estável, que contém 8 electrões (octetos).O surgimento da ligação química com os pares comuns de electrões leva ao estado energeticamente favorável do átomo.
regra para a formação de compostos é a conclusão da cobertura de electrões através da recepção de um retorno desemparelhado - dependendo de qual o processo é mais fácil de passar.Se um átomo fornece para a formação de ligações químicas partículas negativas que não têm um par, as ligações que formam, tanto quanto ele tem electrões desemparelhados.De acordo com os conceitos modernos, a valência dos átomos de elementos químicos - é a capacidade para produzir um certo número de ligações covalentes.Por exemplo, uma molécula de hidrogénio torna-se sulfureto de H2S de enxofre de valência II (-), uma vez que cada átomo participa na formação de dois pares de electrões.O sinal "-" indica a atração do par de elétrons para o elemento mais electronegativo.Pelo menos valência electronegative acrescenta o valor "+".
Quando o mecanismo de dador-aceitador, no processo de pares de electrões de um dos elementos e os orbitais de valência livre do outro participante.
dependência da valência da estrutura do átomo de
Considere o exemplo de carbono e de oxigénio, que depende da estrutura de valência matéria dos elementos químicos.Tabela periódica dá uma visão geral das principais características do átomo de carbono:
- símbolo químico - C;Número do item
- - 6;
- carga nuclear - 6;Prótons
- no núcleo - 6;
- elétron - 6, incluindo 4 externo, 2 dos quais formam um par, dois - não pareado.
Se o átomo de carbono em CO monoookside duas formas de comunicação, é na sua utilização vem apenas 6 partículas negativas.Para adquirir octetos necessários para formar um par de 4 partículas externas negativas.O carbono tem uma valência de IV (+) e dióxido de IV (-) em metano.
Número de oxigênio - shell 8 valência é composto por seis elétrons, dois deles não formam um par e estão envolvidos na ligação química e interação com outros átomos.Valência típica de oxigênio - II (-).
Valência e o grau de oxidação
Em muitos casos, é mais conveniente utilizar o termo "grau de oxidação".Então, eles chamaram a carga do átomo, que ele iria adquirir se todos os elétrons de ligação são passados para o elemento, que tem uma maior elektroootritsatelnosti valor (EO).O número de oxidação da substância simples é zero.No estado de oxidação de um elemento é adicionado ao óxido de etileno sinal "-", a menos electronegativo - "+".Por exemplo, um grupo de metal estado de oxidação típica principal e encargos de íons, igual ao número de grupo com um "+".Na maioria dos casos, o estado de oxidação de valência e de átomos no mesmo composto é numericamente idêntica.Somente quando a interação com mais átomos eletronegativos estado de oxidação positivo, com elementos que têm menor EO - negativo.O conceito de "valência" muitas vezes aplica-se apenas à substância da estrutura molecular.
