znalostí o štruktúre atómov a molekúl v XIX storočí nemôže vysvetliť dôvod, pre ktorý atómy tvoria určitý počet spojení s inými časticami.Ale myšlienky vedcov predbehli svoju dobu, a valencie je stále študovaná ako jeden zo základných princípov chémie.
Z histórie pojmu "valencie chemických prvkov»
predné anglický chemik Edward Frankland XIX storočia razil termín "spojenie" na akademickej komunity popísať interakciu atómov so sebou.Vedci si všimol, že niektoré chemické prvky vzniku zlúčenín s rovnakým množstvom iných atómov.Napríklad, dusík sa viaže tri atómy vodíka v molekule amoniaku.
V máji 1852 Frankland predložiť hypotézu, že existuje určitý počet chemických väzieb, ktoré môžu tvoriť atóm s ďalšími malými časticami hmoty.Frankland používal výraz "spojovací silu" na opis toho, čo bolo neskôr nazvané mocnosťou.Britská lekáreň stanovená ako chemických väzieb tvoria atómy niektoré prvky známe v polovici XIX storočia.Práca Frankland bol dôležitý príspevok k modernej štruktúrnej chémie.
Vývoj považuje
nemeckým chemikom FAKekulé dokázal v roku 1857, že uhlík je chetyrehosnovnym.Vo svojej najjednoduchšej zlúčeniny - metán - nastať v dôsledku štyri atómy vodíka.Termín "jadro" sa používa na označenie vedec vlastnosti prvkov pripojiť pevný počet iných častíc.V Rusku, údaje o štruktúre hmoty organizoval AMButlerov (1861).Ďalší rozvoj teórie chemickej väzby získanej učenie periodickej kolísanie vlastností prvkov.Jeho autor - ďalší vynikajúci ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendelejev.On dokázal, že valencie chemických prvkov v zlúčeninách, a iné vlastnosti sú v dôsledku miesta, ktoré zaujímajú v periodickej sústavy.
Grafické valenčné a chemická väzba
Možnosť vizualizáciu molekúl - jeden z veľkých vecí, o teórii Valence.Prvé modely sa objavili v roku 1860, a od tej doby 1864 štruktúrne vzorce použité je kruh s chemickou značkou vnútri.Medzi znakmi atómy pomlčka je chemická väzba, a počet riadkov sa rovná mocnosťou.V týchto rokoch to urobil prvý sharosterzhnevye modelu (viď. Foto vľavo).V roku 1866 navrhla Kekulé stereochemicky výkresu atómov uhlíka vo forme štvorstena, ktorú zahrnutého v jeho učebnici "Organic Chemistry".
valencie chemických prvkov, a vznik vzťahov študoval G. Lewis, ktorý publikoval svoje práce v roku 1923 po objave elektrónu.Tzv záporne nabité drobné čiastočky, ktoré sú súčasťou plášťov atómov.Vo svojej knihe, Lewis používa bod, okolo štyroch strán chemická značka pre zobrazenie valenčné elektróny.
valencie z atómu vodíka a kyslíka
Pred vytvorením periodickej sústavy mocnosťou chemických prvkov v zlúčeninách používaných, ktoré majú byť v porovnaní s atómami, na ktoré je známe.Štandardy boli vybrané ako vodík a kyslík.Ďalšie prvky priťahoval určitý počet atómov substituovaných pre H a O.
týmto spôsobom určuje vlastnosti zlúčenín monovalentné vodíka (mocnosťou druhý prvok označuje rímskou číslicou):
- HCl - chlór (I):
- H2O - kyslík (II);
- NH3 - Dusík (III);
- CH4 - uhlík (IV).
na oxid K2O, CO, N2O3, SiO 2, SO3 kyslíka stanovená mocnosťou kovov a nekovov, zdvojnásobenie počtu atómov pripojiteľné O. Nasledujúce hodnoty sa získajú: K (I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).
Ako určiť mocnosťou chemických prvkov
Existujú zákony tvorby chemických väzieb v súlade so spoločnými elektrónovými pármi:
- typické valencie z atómu vodíka - I.
- obvyklé valencie kyslíka - II.Pre
- prvky kožušiny môže byť nižšia valenčné určená podľa vzorca 8, - číslo skupiny, v ktorej sa nachádzajú v periodickej sústavy.Major, ak môže byť určený počtom skupín.Pre prvky,
- sekundárne podskupiny Maximálna možná valencie je rovnaký, ako je počet skupín v periodickej tabuľke.
Stanovenie valencie chemických prvkov vo vzorci zlúčeniny sa vykonáva pomocou nasledujúceho algoritmu:
- záznam v hornej časti chemickej značky známou hodnotou jedného z prvkov.Napríklad, valencie kyslíka Mn2O7 II.
- Výpočet celkové množstvo, ktoré musia byť násobí počtom valencie atómov rovnakého chemického prvku v molekule: 2 * 7 = 14.
- určenie valenciu druhého prvku, pre ktorý sú známe.Rozdeľ získané v kap. 2 hodnotu počtom Mn atómov v molekule.
- 14: 2 = 7. mocnosťou oxidu mangánu v najvyššej - VII.
konštantné a variabilné hodnoty valencie
valencie vodíka a kyslíka, sú rôzne.Napríklad, síry vo zlúčenine dvojmocných H2S, a vo všeobecnom vzorci SO3 - šesťmocný.Oxid uhoľnatý, kyslík reaguje s CO a CO2 uhličitého.V bývalom zlúčeniny II rovné mocnosťou C, a v druhej - IV.Rovnaká hodnota v metánu CH4.
Väčšina exponátov nie sú konštantné a variabilné valencie, ako je napríklad fosfor, dusík, síra.Hľadanie hlavné príčiny tohto javu viedla k teórii chemické väzby, reprezentácia valenčné elektrón shell molekulových orbitálov.Existencia rôznymi hodnotami rovnakými vlastnosťami, bolo vysvetlené, z hľadiska štruktúry atómov a molekúl.
Moderné poňatie valenčné
Všetky atómy sa skladajú z pozitívneho jadra obklopené záporne nabitých elektrónov.Vonkajší plášť z ktorých však tvorí, je nedokončený.Kompletné stavba z najstabilnejších, že obsahuje 8 elektróny (oktet).Vznik chemickej väzby sa spoločnými páry elektrónov vedie k energeticky priaznivé stavu atómu.
Pravidlo pre tvorbu zlúčenín je dokončenie škrupiny elektrónov obdrží ich návrat nepárové - v závislosti na tom, čo tento proces je ľahšie prejsť.Ak je atóm stanovuje pre vznik chemických väzieb negatívne častice, ktoré nemajú pár, dlhopisy tvoria toľko, koľko má nepárové elektróny.Podľa modernej koncepcie je valencie atómov chemických prvkov - je schopnosť produkovať určitý počet kovalentných väzieb.Napríklad, molekula sírovodíka H2S sa stáva síry valencie II (-), pretože každý atóm sa podieľa na vytvorenie dvoch párov elektrónov.Označenie "-" znamená príťažlivosť elektrónového páru viac elektronegativního prvku.Aspoň elektronegativní valence pripojí hodnotu "+".
Keď je donor-akceptor mechanizmus v procese zúčastňuje elektrónových párov jedného prvku a voľné valencie orbitály druhej.
závislosť mocnosťou štruktúry atómu
Zoberme príklad uhlík a kyslík, to závisí od štruktúry hmoty valencie chemických prvkov.Periodická tabuľka podáva prehľad o hlavných charakteristík atómu uhlíka:
- chemický symbol - C;
- číslo položky - 6;
- nukleárna poplatok - 6;
- protóny v jadre - 6;
- elektrón - 6, vrátane 4 vonkajšie, z toho 2 tvoria pár, dvaja - nepárového.
Ak je atóm uhlíka v CO monoookside dve formy komunikácie, je jeho použitie je len 6 negatívny častice.Pre nákup oktety potrebné na vytvorenie dvojice 4 vonkajšie negatívne častíc.Uhlík má mocnosťou IV (+) uhličitého a IV (-) na metán.
Počet kyslíka - 8 valenčné plášťa sa skladá zo šiestich elektrónov, dvaja z nich netvorí pár a sú zapojené do chemickej väzby a interakcie s inými atómami.Typickými kyslík valencie - II (-).
Valence a stupeň oxidačného
V mnohých prípadoch je však výhodnejšie používať termín "stupeň oxidácie".Tak nazvali náboj atómu, ktorý by získať, ak sú všetky väzbové elektróny sú odovzdané na prvok, ktorý má vyššiu hodnotu elektroootritsatelnosti (EO).Oxidácia číslo jednoduchá substancia, je nulová.Tým, oxidačné stav prvku sa pridá k EO znak "-", tým menšia je elektronegativní - "+".Napríklad, typická hlavná skupina kovu oxidačné stav a obvinenia z iónov, zodpovedajúce počtu skupiny s "+".Vo väčšine prípadov je valencie a oxidačný stav atómov v tej istej zlúčeniny je numericky identické.Iba v prípade, interakcia s viac elektronegatívnych atómov pozitívnym oxidačným stave, s prvkami, ktoré majú nižšie EO - negatívny.Pojem "valencie" sa často vzťahuje len na podstatu molekulárnej štruktúry.
