znanja o strukturi atomov in molekul v XIX stoletju ni mogoče pojasniti razlog za katero atomi tvorijo določeno število povezav z drugimi delci.Toda ideje znanstvenikov pred svojim časom, in valence še vedno preučuje kot eno izmed temeljnih načel kemije.
Iz zgodovine pojma "valence kemijskih elementov»
ugledni angleški kemik Edward Dežela Frankov XIX stoletja skoval izraz "povezavo" z akademsko skupnostjo opisati interakcijo atomov med seboj.Znanstveniki ugotovili, da nekateri kemični elementi tvorijo spojine z enako količino drugih atomov.Na primer, dušik pripisuje tri atome vodika v molekuli amoniaka.
V maju 1852 Dežela Frankov navedla hipotezo, da obstaja določeno število kemijskih vezi, ki lahko atom tvorijo z drugimi drobnimi delci materije.Dežela Frankov uporabili stavek "sklopke moč", da bi opisali, kaj bi se kasneje imenuje valence.Britanski kemik določena kot kemične vezi tvorijo atome določenih elementov, znanih v sredini XIX.Delo Dežela Frankov je bil pomemben prispevek k sodobni strukturne kemije.
Development ogledov
nemški kemik FAKekulejeve izkazal leta 1857, da je ogljikov chetyrehosnovnym.V najpreprostejši spojine - metan - pojavi zaradi štirih vodikovih atomov.Izraz "core" se uporablja za označevanje znanstvenik lastnosti elementov priložiti določeno število drugih delcev.V Rusiji so podatki o strukturi materije sistematizirati AMButlerov (1861).Nadaljnji razvoj teorije kemijske vezave pridobljeni z nauki periodičnega variacije lastnosti elementov.Njen avtor - druga izjemna ruski kemik Dimitrij Ivanovič Mendelejev.Je dokazal, da je valenca kemijskih elementov v spojinah in druge lastnosti zaradi položaja, ki jo zasedajo v periodnega sistema.
Grafični valence in kemijske vezi
The možnost vizualizacije molekul - Ena od velikih stvari o teoriji valence.Prvi modeli pojavil leta 1860, od leta 1864 so strukturne formule, ki se uporabljajo, je krog s kemijsko oznako notranjosti.Med znaki atomov armaturna je kemična vez, in je število vrstic je enako valence.V istih letih je to naredil prvi sharosterzhnevye modela (gl. Slika na levi).Leta 1866 Kekulejeve predlagala Stereokemijske risarske atomi ogljika v obliki tetraedra, ki je vključeno v svojem učbeniku "Organic Chemistry".
valence kemijskih elementov, in pojav odnosov študiral G. Lewis, ki je objavila njegova dela leta 1923 po odkritju elektronov.Tako imenovana negativno nabiti najmanjše delce, ki so del lupine atomov.V svoji knjigi, Lewis uporabiti točko okoli štirih straneh kemijski simbol za prikaz na valenčnih elektronov.
valenca vodik in kisik
pred oblikovanjem periodnega sistema valenci kemijskih elementov v spojinah, uporabljenih treba primerjati z atomi, na katere je znano.Standardi so bili izbrani kot vodika in kisika.Drugi elementi privlačijo določeno število atomov substituiranih za H in O.
ta način določa lastnosti spojin enovalentno vodikom (valenca drugega elementa označuje rimsko številko):
- HCl - klor (I):
- H2O - kisik (II);
- NH3 - dušik (III);
- CH4 - ogljik (IV).
v oksid K2O, CO, N2O3, SiO2, SO3 kisik valence kovin in nekovin določi, podvojitev števila atomov priključni O. naslednje vrednosti dobljenega: k (I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).
Kako ugotoviti valenco kemijskih elementov
obstajajo zakoni tvorbe kemijskih vezi s skupnimi pari elektron:
- tipična valenčnih vodika - I.
- običajno valenčnih kisika - II.Za
- elementov nekovin, nižji valence lahko določi s formulo 8, - številko skupine, v kateri so v periodnem sistemu.Major, če se lahko določi s številom skupin.Za elemente
- sekundarne podskupine največja možna valenca je enako številu skupin periodnega sistema.
Določitev valence kemijskih elementov v formuli spojine izvedemo po naslednjem algoritmu:
- Record na vrhu kemijskim simbolom za poznani vrednosti enega od elementov.Na primer, valenca kisika je Mn2O7 II.
- izračun celotnega zneska, ki ga je treba pomnožiti s številom valence atomov istega kemijskega elementa v molekuli: 2 * 7 = 14.
- določili valenco drugega elementa, za katerega je znano.Razkoraku dobljenega v pogl. 2 vrednost s številom Mn atomov v molekuli.
- 14: 2 = 7. valenca manganovega oksida v najvišji - VII.
stalne in spremenljive vrednosti valentno
valence vodika in kisika, so različni.Na primer, žveplo v spojini dvovalentnih H2S, in v formuli SO3 - šestvalentnega.Ogljikov monoksid, kisik reagira s CO in CO2 dioksida.V prvem spojine II enaka valence C, in v drugem - IV.Enako vrednost CH4 metan.
Večina eksponatov niso stalne in spremenljive valence, kot so fosfor, dušik, žveplo.Iskanje glavnih vzrokov za ta pojav je privedla do teorije o kemijski obveznic, predstavitve molekularnih orbital valence lupino elektronov.Obstoj različnih vrednostih enakimi lastnostmi je bilo pojasnjeno z vidika strukture atomov in molekul.
Sodobni koncepti valentno
Vse atomi so sestavljeni iz pozitivnega jedra, obkrožen z negativno nabitih elektronov.Zunanja lupina, ki jih tvorijo, je nedokončan.Popoln struktura najbolj stabilna, da vsebuje 8 elektronov (oktetna).Pojav kemijske vezi s skupnimi parov elektronov pripelje na energijsko ugodnega stanja atomom.
pravilo za tvorbo spojin je dokončanje lupino elektronov, ki jih prejme vrnitev neparni - odvisno od tega, kaj je postopek lažje prenesti.Če atom omogoča tvorbo kemičnimi vezmi negativne delce, ki nimajo par, obveznice tvori toliko, kot je neparnega elektrone.V skladu s sodobnimi koncepti, valenca atomov kemijskih elementov - je sposobnost, da proizvaja določeno število kovalentnimi vezmi.Na primer, molekula vodikovega sulfida H2S postane žveplo valenca II (-), ker je vsak atom sodeluje pri izdelavi dveh elektronov parih.Znak "-" označuje privlačnost elektronov paru z bolj elektro elementa.Vsaj elektro valence doda vrednost "+".
Ko mehanizem donator-akceptor v procesu sodelujočih elektronske pare enim elementom in prosta valenca orbitalami drugega.
odvisnost valence strukture atomom
Vzemimo primer ogljika in kisika, je odvisna od strukture snovi valence kemijskih elementov.Periodni podaja pregled glavnih značilnosti ogljikovega atoma:
- kemijski simbol - C;
- postavka številka - 6;
- jedrska polnjenje - 6;
- protonov v jedru - 6;
- elektronov - 6, vključno s 4 zunanji, 2, ki tvorijo par, dva - brez para.
Če je atom ogljika v CO monoookside dveh oblik komuniciranja, je njegova uporaba prihaja le 6 negativne delce.Kupiti oktetov potrebne, da se tvori par 4 zunanjih negativnih delcev.Carbon ima valenco IV (+) dioksida in IV (-) v metan.
Število kisika - 8 valentno lupino sestavlja šest elektronov, dva od njih ne tvorijo par in so vključene v kemijske vezave in interakciji z drugimi atomi.Tipično kisik valenca - II (-).
Valence in stopnja oksidacije
V mnogih primerih je bolj primerno uporabljati izraz "stopnja oksidacije".Tako so imenovali naboj atoma, ki bi ga pridobil, če so vsi zavezujoči elektroni prenesejo na element, ki ima višjo elektroootritsatelnosti vrednostjo (EO).Oksidacijsko število preprostega snovi je nič.Ki jih je dodal stanje oksidacija elementa za EO "-" znak, manj elektro - "+".Na primer, tipična glavna skupina metal oksidacijsko stanje in stroški ionov, ki so enake številu skupina s "+".V večini primerov je valenca in oksidacijsko stanje atomov v isti spojini številčno enaki.Šele ko interakcija z več elektronegativen atomi pozitiven oksidacija državnimi, z elementi, ki imajo nižjo EO - negativno.Pojem "valence za" pogosto uporablja samo za snovi molekulske strukture.
