de cunoștințe despre structura atomilor și moleculelor în secolul al XIX-lea nu poate explica motivul pentru care atomii formează un anumit număr de conexiuni cu alte particule.Dar ideile de oameni de stiinta înaintea timpului lor, și valența este încă a fi studiate ca unul dintre principiile de bază ale chimiei.
Din istoria conceptului de "valență a elementelor chimice»
chimist englez eminent secol XIX Edward Frankland inventat termenul de "conexiune" la comunitatea academică a descrie interacțiunea atomilor cu celălalt.Oamenii de stiinta a observat ca unele elemente chimice forma compuși cu aceeași cantitate de alți atomi.De exemplu, azot se ataseaza trei atomi de hidrogen din molecula de amoniac.
În mai 1852 Frankland invocat ipoteza că există un anumit număr de legături chimice care atom pot forma cu alte particule mici de materie.Frankland folosit expresia "puterea de cuplare" pentru a descrie ceea ce ar fi numit mai târziu valența.Chimist britanic stabilit ca legaturile chimice forma atomi de anumite elemente cunoscute în mijlocul secolului al XIX lea.Lucru Frankland fost o contribuție importantă la chimie structurale moderne.
Dezvoltare vede
chimist german FAKekule a demonstrat în 1857 că de carbon este chetyrehosnovnym.În compusul sa cea mai simplă - metan - apar ca urmare a patru atomi de hidrogen.Termenul "miez" este utilizat pentru a desemna un proprietăți om de știință de elemente pentru a atașa un număr fix de alte particule.În Rusia, datele privind structura materiei sistematizate AMButlerov (1861).Dezvoltarea ulterioară a teoriei legături chimice obținute prin învățăturile variația periodică a proprietăților elementelor.Autorul ei - un alt chimist rus Dmitri Mendeleev restante.El a dovedit că valența elementelor chimice din compușii și alte proprietăți se datorează poziției pe care o ocupă în sistemul periodic.
grafică valență și legături chimice
Posibilitatea de molecule vizualizarea - unul dintre cele mai mari lucruri despre teoria valență.Primele modele au apărut în 1860, iar din 1864 formulele structurale folosite este un cerc cu un semn chimic în interiorul.Între caractere atomi de bord este o legătură chimică, și numărul de linii este egal cu valența.În aceleași ani a facut primul model sharosterzhnevye (a se vedea. Fotografia din stânga).În 1866 Kekule propus stereochimice desene atomi de carbon sub formă de tetraedru, care a inclus în manualul său "Organic Chemistry".
valență a elementelor chimice, și apariția de relații studiate G. Lewis, care a publicat lucrările sale în 1923, după descoperirea electronului.Așa-numitele negativ acuzat particule minuscule care fac parte din cochilii de atomi.În cartea sa, Lewis a folosit un punct în jurul a patru laturi ale simbolul chimic pentru afișarea electroni de valență.
valență de hidrogen și oxigen
Înainte crearea sistemului periodic al valența elementelor chimice din compușii utilizați pentru a fi comparate cu atomii la care acestea sunt cunoscute.Standardele au fost alese ca hidrogenul și oxigenul.Alte elemente atras un anumit număr de atomi substituiți pentru H și O.
acest fel determină proprietățile compușilor cu hidrogen monovalent (valența al doilea element denotă cifra romană):
- HCI - clor (I):
- H2O - oxigen (II);
- NH3 - azot (III);
- CH4 - carbon (IV).
în oxid K2O, CO, N2O3, SiO2, oxigen SO3 determinată de valența de metale, nemetale, dublarea numărului de atomi sunt obținute atașabile O. următoarele valori: K (I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).
Cum se determină valența elementelor chimice
există legi de formare de legături chimice cu comune perechile de electroni:
- valență tipic de hidrogen - I.
- valență de obicei de oxigen - II.Pentru elementele
- blanei valență inferioară poate fi determinată prin formula 8, - numărul de grup, în care acestea sunt în sistemul periodic.Majore, în cazul în care aceasta poate fi determinată de numărul de grup.Pentru elementele
- subgrupuri secundare posibile valență maximă este același cu numărul de grupuri din tabelul periodic.
Determinarea valența elementelor chimice din formula compusului se efectuează după următorul algoritm:
- Record de pe partea de sus a simbolului chimic pentru valoarea cunoscută a unuia dintre elementele.De exemplu, valența oxigenului este Mn2O7 II.
- calcula cantitatea totală, care trebuie să fie înmulțită cu numărul de valență din atomii de același element chimic în moleculă: 2 * 7 = 14
- determina valența al doilea element pentru care este cunoscut.Divide obținut în §. 2 Valoarea de numărul de atomi de Mn în moleculă.
- 14: 2 = 7. valența oxid de mangan în cel mai înalt - VII.
valori constante și variabile ale valență
valența hidrogen și oxigen sunt diferite.De exemplu, sulf în compusul de H2S divalenți, iar în SO3 formula - hexavalent.Monoxidul de carbon, oxigen reacționează cu CO și CO2 dioxidul.În primul compusul II egal cu valența C, iar în al doilea - IV.Aceeași valoare în metan CH4.
Cele mai multe dintre exponate nu sunt constante și valență variabilă, cum ar fi fosfor, azot, sulf.Căutarea principalele cauze ale acestui fenomen a dus la teoria legătură chimică, reprezentări ale coajă valență electroni orbitalii moleculari.Existența unor valori diferite ale aceleași proprietăți a fost explicat din punct de vedere al structurii atomilor și moleculelor.
concepții moderne de valență
toți atomii constau dintr-un nucleu pozitiv, înconjurat de electroni incarcate negativ.Învelișul exterior din care fac, este neterminat.Structura completă a mai stabile, care conține 8 electroni (octeti).Apariția legăturii chimice cu comune perechi de electroni conduce la starea energetic favorabil al atomului.
Regula pentru formarea de compuși este finalizarea coajă de electroni prin primirea un profit de nepereche - în funcție de ceea ce procesul este mai ușor să treacă.În cazul în care un atom prevede formarea legăturilor chimice particule negative, care nu au o pereche, obligațiunile aceasta face la fel de mult ca el are electroni nepereche.Conform conceptelor moderne, valența atomilor de elemente chimice - este abilitatea de a produce un anumit număr de legături covalente.De exemplu, o moleculă de hidrogen H2S sulfuroase devine sulf valență II (-), deoarece fiecare atom participă la formarea a două perechi de electroni.Semnul "-" indică atragerea pereche de electroni la elementul mai electronegativ.Cel puțin valență electronegativ adaugă valoarea "+".
Când mecanismul donor-acceptor în procesul de perechilor de electroni de un element și orbitalii de valență libere ale celuilalt participant.Dependența
de valența structura atomului
De exemplu, gândiți carbon și oxigen, depinde de structura de valență chestiune de elementele chimice.Tabelul Periodic oferă o imagine de ansamblu a principalelor caracteristici ale atomului de carbon:
- simbol chimic - C;
- numărul articolului - 6;
- taxa nuclear - 6;Protoni
- din nucleu - 6;
- electroni - 6, inclusiv 4 externă, din care 2 formează o pereche, două - nepereche.
Dacă atomul de carbon din CO monoookside două forme de comunicare, este utilizarea sa vine la numai 6 particule negative.Pentru a achiziționa octeți necesare pentru a forma o pereche de 4 particule externe negative.Carbon are o valență de IV (+) dioxid și IV (-) în metan.
Numărul de oxigen - coajă 8 valență este format din șase electroni, doi dintre ei nu fac o pereche și sunt implicate în legături chimice și interacțiunea cu alți atomi.Valență oxigen tipic - II (-).
Valence și de gradul de oxidare
În multe cazuri, este mult mai convenabil de a folosi termenul de "gradul de oxidare".Deci au chemat sarcina atomului, care ar dobândi dacă toate electronii obligatorii sunt transmise de elementul, care are o valoare mai mare elektroootritsatelnosti (EO).Numărul de oxidare al substanței simplu este zero.Prin starea de oxidare a unui element este adăugat la o EO "-" semn, cu atât mai puțin electronegativ - "+".De exemplu, un metal din grupa stare de oxidare principal tipice și taxele de ioni, egal cu numărul de grup cu un "+".In majoritatea cazurilor, valență și oxidare starea de atomi din același compus este numeric identic.Numai atunci când interacțiunea cu mai mulți atomi de electronegativi stare de oxidare pozitivă, cu elemente care au EO inferior - negativ.Conceptul de "valență de" de multe ori se aplică numai substanța structurii moleculare.
