องค์ประกอบที่มีเวเลนซ์คงที่ วาเลนซ์คืออะไร

, "ยา". ใช้ภายใน คำจำกัดความที่ทันสมัยบันทึกในปี พ.ศ. 2427 (ภาษาเยอรมัน) วาเลนซ์). ในปี ค.ศ. 1789 วิลเลียม ฮิกกินส์ ตีพิมพ์บทความที่เขาเสนอแนะการมีอยู่ของพันธะระหว่างอนุภาคที่เล็กที่สุดของสสาร

อย่างไรก็ตาม ความเข้าใจที่ถูกต้องและได้รับการยืนยันอย่างสมบูรณ์ในภายหลังเกี่ยวกับปรากฏการณ์ความจุนั้นถูกเสนอในปี ค.ศ. 1852 โดยนักเคมี เอ็ดเวิร์ด แฟรงแลนด์ ในงานที่เขารวบรวมและตีความทฤษฎีและสมมติฐานทั้งหมดที่มีอยู่ในเวลานั้นในเรื่องนี้ใหม่ . โดยสังเกตความอิ่มตัวของโลหะชนิดต่างๆ และเปรียบเทียบองค์ประกอบของอนุพันธ์โลหะอินทรีย์กับองค์ประกอบนั้น ไม่ สารประกอบอินทรีย์แฟรงแลนด์ได้นำเสนอแนวคิดเรื่อง " กำลังเชื่อมต่อ” จึงทรงวางรากฐานแห่งหลักคำสอนเรื่องวาเลนซ์ แม้ว่าแฟรงแลนด์จะกำหนดกฎหมายบางอย่างขึ้น แต่แนวคิดของเขายังไม่ได้รับการพัฒนา

Friedrich August Kekule มีบทบาทสำคัญในการสร้างทฤษฎีความจุ ในปี 1857 เขาแสดงให้เห็นว่าคาร์บอนเป็นธาตุเตตราเบสิก (สี่อะตอม) และสารประกอบที่ง่ายที่สุดคือมีเทน CH 4 ด้วยความมั่นใจในความจริงของความคิดของเขาเกี่ยวกับความจุของอะตอม Kekule ได้แนะนำให้พวกเขาเข้าไปในตำราเรียนวิชาเคมีอินทรีย์ของเขา: ตามที่ผู้เขียนกล่าวไว้ พื้นฐานคือคุณสมบัติพื้นฐานของอะตอม ซึ่งเป็นคุณสมบัติคงที่และไม่เปลี่ยนแปลงเท่ากับน้ำหนักอะตอม ในปี พ.ศ. 2401 มีการแสดงมุมมองที่เกือบจะสอดคล้องกับแนวคิดของ Kekule ในบทความ “ เกี่ยวกับทฤษฎีเคมีใหม่» อาร์ชิบัลด์ สก็อตต์ คูเปอร์

สามปีต่อมา ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2404 A. M. Butlerov ได้ทำการเพิ่มเติมที่สำคัญที่สุดในทฤษฎีความจุ เขาสร้างความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่างอะตอมอิสระกับอะตอมที่รวมเข้ากับอะตอมอื่นเมื่อมีความสัมพันธ์กัน” เชื่อมต่อและไปที่ เครื่องแบบใหม่ " Butlerov นำเสนอแนวคิดของการใช้พลังแห่งความสัมพันธ์อย่างสมบูรณ์และ " ความตึงเครียดความสัมพันธ์"นั่นคือความไม่มีความเท่าเทียมกันอันทรงพลังของพันธะซึ่งเกิดจากอิทธิพลร่วมกันของอะตอมในโมเลกุล จากอิทธิพลของอิทธิพลซึ่งกันและกัน อะตอมจึงได้รับสิ่งที่แตกต่างออกไป ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมเชิงโครงสร้างของพวกมัน “ความสำคัญทางเคมี" ทฤษฎีของบัตเลอรอฟทำให้สามารถอธิบายข้อเท็จจริงเชิงทดลองมากมายเกี่ยวกับไอโซเมอริซึมของสารประกอบอินทรีย์และปฏิกิริยาของพวกมันได้

ข้อได้เปรียบอย่างมากของทฤษฎีความจุคือความเป็นไปได้ในการแสดงโมเลกุลด้วยสายตา ในช่วงทศวรรษที่ 1860 แบบจำลองโมเลกุลแรกปรากฏขึ้น ในปี พ.ศ. 2407 ก. บราวน์เสนอให้ใช้สูตรโครงสร้างในรูปของวงกลมที่มีสัญลักษณ์ขององค์ประกอบวางอยู่ในนั้น เชื่อมต่อกันด้วยเส้นที่แสดงถึงพันธะเคมีระหว่างอะตอม จำนวนเส้นตรงกับความจุของอะตอม ในปี ค.ศ. 1865 A. von Hoffmann ได้สาธิตแบบจำลอง ball-and-stick รุ่นแรก ซึ่งเล่นบทบาทของอะตอมโดยโครเกต์ ในปี ค.ศ. 1866 ภาพวาดของแบบจำลองสเตอริโอเคมีซึ่งอะตอมของคาร์บอนมีรูปร่างเป็นจัตุรมุขปรากฏในหนังสือเรียนของ Kekule

แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับวาเลนซ์

นับตั้งแต่ทฤษฎีพันธะเคมีเกิดขึ้น แนวคิดเรื่อง "วาเลนซ์" ก็ได้รับการพัฒนาอย่างมาก ปัจจุบันยังไม่เคร่งครัด การตีความทางวิทยาศาสตร์ดังนั้นจึงเต็มไปด้วยคำศัพท์ทางวิทยาศาสตร์เกือบทั้งหมด และใช้เพื่อวัตถุประสงค์ด้านระเบียบวิธีเป็นหลัก

โดยพื้นฐานแล้ว ความจุขององค์ประกอบทางเคมีเป็นที่เข้าใจกันว่า ความสามารถของอะตอมอิสระในการสร้างพันธะโควาเลนต์จำนวนหนึ่ง. ในสารประกอบที่มีพันธะโควาเลนต์ ความจุของอะตอมจะถูกกำหนดโดยจำนวนพันธะสองอิเล็กตรอนที่มีศูนย์กลางสองอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้น นี่เป็นแนวทางที่นำมาใช้ในทฤษฎีพันธะเวเลนซ์เฉพาะที่ ซึ่งเสนอในปี พ.ศ. 2470 โดย W. Heitler และ F. London ในปี พ.ศ. 2470 แน่นอนว่าหากอะตอมมี nอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่และ มคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวๆ อะตอมนี้ก็จะเกิดขึ้นได้ n+มพันธะโควาเลนต์กับอะตอมอื่น เมื่อประเมินความจุสูงสุด ควรดำเนินการต่อไป การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์สมมุติเรียกว่า สถานะ "ตื่นเต้น" (วาเลนซ์) ตัวอย่างเช่น ความจุสูงสุดของอะตอมเบริลเลียม โบรอน และไนโตรเจนคือ 4 (ตัวอย่างเช่น ใน Be(OH) 4 2-, BF 4 - และ NH 4 +), ฟอสฟอรัส - 5 (PCl 5), ซัลเฟอร์ - 6 ( H 2 SO 4) , คลอรีน - 7 (Cl 2 O 7)

ในบางกรณี คุณลักษณะของระบบโมเลกุล เช่น สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบ ประจุที่มีประสิทธิผลบนอะตอม หมายเลขโคออร์ดิเนชันของอะตอม ฯลฯ จะถูกระบุด้วยเวเลนซ์ คุณลักษณะเหล่านี้อาจใกล้เคียงกันและเกิดขึ้นได้ในเชิงปริมาณด้วยซ้ำ แต่ ไม่มีทางเหมือนกันเลย ตัวอย่างเช่นในโมเลกุลไอโซอิเล็กทรอนิกส์ของไนโตรเจน N 2 คาร์บอนมอนอกไซด์ CO และไซยาไนด์ไอออน CN - ทำให้เกิดพันธะสามเท่า (นั่นคือความจุของแต่ละอะตอมคือ 3) แต่สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบคือ 0 ตามลำดับ , +2, −2, +2 และ −3 ในโมเลกุลอีเทน (ดูรูป) คาร์บอนมีลักษณะเป็นเทตระวาเลนต์ เช่นเดียวกับในสารประกอบอินทรีย์ส่วนใหญ่ ในขณะที่สถานะออกซิเดชันจะเท่ากับ −3 อย่างเป็นทางการ

นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโมเลกุลที่มีพันธะเคมีแบบแยกส่วน เช่น ในกรดไนตริก สถานะออกซิเดชันของไนโตรเจนคือ +5 ในขณะที่ไนโตรเจนไม่สามารถมีวาเลนซีสูงกว่า 4 ได้ เป็นที่รู้จักจากหลาย ๆ คน หนังสือเรียนของโรงเรียนกฎ - “สูงสุด ความจุองค์ประกอบมีตัวเลขเท่ากับหมายเลขกลุ่มใน ตารางธาตุ" - หมายถึงสถานะออกซิเดชันโดยเฉพาะ แนวคิด” ความจุคงที่" และ "เวเลนซ์ที่แปรผันได้" ยังหมายถึงสถานะออกซิเดชันเป็นส่วนใหญ่อีกด้วย

ดูสิ่งนี้ด้วย

หมายเหตุ

ลิงค์

• Ugay Ya. A. Valence พันธะเคมีและสถานะออกซิเดชันเป็นแนวคิดที่สำคัญที่สุดของเคมี // วารสารการศึกษาของ Soros - 2540. - ฉบับที่ 3. - หน้า 53-57.
• / เลฟเชนคอฟ เอส. ไอ. เรียงความสั้น ๆประวัติศาสตร์เคมี

วรรณกรรม

• แอล. พาวลิงลักษณะของพันธะเคมี ม., ล.: รัฐ. เคมีเอ็นทีไอ วรรณคดี พ.ศ. 2490
• คาร์ทเมลล์, โฟลส์. เวเลนซ์และโครงสร้างของโมเลกุล อ.: เคมี, 2522. 360 หน้า]
• คูลสัน ช.วาเลนซ์. อ.: มีร์ 2508
• เมอร์เรล เจ., เคตเทิล เอส., เทดเดอร์ เจ.ทฤษฎีวาเลนซ์ ต่อ. จากอังกฤษ ม.: มีร์. 1968.
• การพัฒนาหลักคำสอนเรื่องความจุ เอ็ด คุซเนตโซวา วี.ไอ.อ.: คิมิยะ, 2520. 248 หน้า
• ความจุของอะตอมในโมเลกุล / Korolkov D.V. ความรู้พื้นฐานของเคมีอนินทรีย์ - อ.: การศึกษา, 2525. - หน้า 126.

มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.

คำพ้องความหมาย:

ดูว่า "Valency" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:

VALENCE ตัวชี้วัด “การเชื่อมต่อ” องค์ประกอบทางเคมีเท่ากับจำนวนพันธะเคมีแต่ละตัวที่อะตอมหนึ่งสามารถสร้างได้ วาเลนซีของอะตอมถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนที่ระดับสูงสุด (วาเลนซ์) (ภายนอก... ... พจนานุกรมสารานุกรมวิทยาศาสตร์และเทคนิค

วาเลนซ์- (จากภาษาละติน valere เป็นค่าเฉลี่ย) หรืออะตอมมิกตี จำนวนอะตอมไฮโดรเจน หรืออะตอมหรืออนุมูลที่เทียบเท่ากัน อะตอมหรืออนุมูลที่กำหนดสามารถเข้าร่วมฝูงได้ V. เป็นหนึ่งในพื้นฐานสำหรับการกระจายองค์ประกอบใน ตารางธาตุดีไอ.... ... สารานุกรมการแพทย์ที่ยิ่งใหญ่

วาเลนซ์- * valence * valence คำนี้มาจาก lat มีอำนาจ 1. ในวิชาเคมี นี่คือความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในการสร้างจำนวนที่แน่นอน พันธะเคมีกับอะตอมของธาตุอื่นๆ เมื่อพิจารณาถึงโครงสร้างของอะตอมแล้ว วี คือความสามารถของอะตอม... ... พันธุศาสตร์ พจนานุกรมสารานุกรม

- (จากภาษาลาติน แรงวาเลนเซีย) ในวิชาฟิสิกส์ ตัวเลขที่แสดงจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่อะตอมที่กำหนดสามารถรวมหรือแทนที่พวกมันได้ ในทางจิตวิทยา วาเลนซ์เป็นชื่อที่มาจากอังกฤษสำหรับความสามารถในการจูงใจ ปรัชญา...... สารานุกรมปรัชญา

พจนานุกรม Atomicity ของคำพ้องความหมายของรัสเซีย คำนามวาเลนซี จำนวนคำพ้องความหมาย: 1 อะตอมมิกซิตี (1) พจนานุกรม ASIS ของคำพ้องความหมาย วี.เอ็น. ทริชิน... พจนานุกรมคำพ้อง

วาเลนซ์- (จากภาษาละติน วาเลนเซีย - แข็งแกร่ง, ทนทาน, มีอิทธิพล) ความสามารถของคำในการรวมไวยากรณ์กับคำอื่น ๆ ในประโยค (ตัวอย่างเช่นสำหรับคำกริยา ความจุจะกำหนดความสามารถในการรวมกับประธานวัตถุโดยตรงหรือโดยอ้อม) ... พจนานุกรมใหม่คำศัพท์และแนวคิดเกี่ยวกับระเบียบวิธี (ทฤษฎีและการฝึกปฏิบัติการสอนภาษา)

- (จากภาษาละติน แรงวาเลนเซีย) ความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในการยึดหรือแทนที่อะตอมหรือกลุ่มอะตอมอื่นจำนวนหนึ่งเพื่อสร้างพันธะเคมี... สารานุกรมสมัยใหม่

- (จากภาษาละติน แรงวาเลนเซีย) ความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี (หรือกลุ่มอะตอม) ในการสร้างพันธะเคมีจำนวนหนึ่งกับอะตอมอื่น (หรือกลุ่มอะตอม) แทนที่จะใช้ความจุ มักใช้แนวคิดที่แคบกว่า เช่น... ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่

ค่าความจุของไฮโดรเจนและออกซิเจนแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ซัลเฟอร์ในสารประกอบ H2S นั้นมีวาเลนต์แบบไดวาเลนต์ แต่ในสูตร SO3 นั้นมีวาเลนต์แบบเฮกซาวาเลนต์ คาร์บอนก่อตัวเป็น CO มอนอกไซด์และ CO2 ไดออกไซด์พร้อมกับออกซิเจน ในสารประกอบตัวแรก เวเลนซ์ของ C คือ II และองค์ประกอบที่สองคือ IV ค่าเดียวกันอยู่ในมีเทน CH4.- อ่านเพิ่มเติมบน FB.ru:

องค์ประกอบส่วนใหญ่ไม่แสดงค่าคงที่ แต่ ความจุตัวแปร เช่น ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ การค้นหาสาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้นำไปสู่การเกิดขึ้นของทฤษฎีพันธะเคมี แนวคิดเกี่ยวกับเปลือกเวเลนซ์ของอิเล็กตรอน และออร์บิทัลของโมเลกุล การดำรงอยู่ ความหมายที่แตกต่างกันคุณสมบัติเดียวกันนี้ถูกอธิบายจากมุมมองของโครงสร้างของอะตอมและโมเลกุล

ความจุคงที่วิวัฒนาการของแนวคิดเรื่อง "ความจุ" ลำดับของการกระทำเมื่อกำหนดความจุของอะตอมขององค์ประกอบในสารประกอบโดยจัดทำสูตร จากข้อมูลนี้เป็นไปตามนี้ กฎที่สำคัญ: ค่าเวเลนซ์สูงสุดขององค์ประกอบเกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนกลุ่มที่องค์ประกอบนั้นตั้งอยู่1 เนื่องจากมีแปดกลุ่มในตารางธาตุ ค่าความจุขององค์ประกอบจึงสามารถอยู่ระหว่าง I ถึง 8

ตามทฤษฎีเวเลนซ์ที่เสนอโดย Kekule ทฤษฎีหนึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นคาร์บอน ความจุคงที่ ในขณะที่พฤติกรรมขององค์ประกอบอื่นๆ มากมาย เช่นเดียวกับคาร์บอนเอง ขัดแย้งกับแนวคิดเรื่องความจุคงที่อย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างเช่น ธาตุอิเล็กโตรเนกาติตี เช่น คลอรีนและซัลเฟอร์ รวมกับออกซิเจนในสัดส่วนที่ต่างกัน ธาตุอิเล็กโทรบวก เช่น เหล็ก ให้ออกไซด์หลายตัว ลอจิกจำเป็นต้องยอมรับว่าองค์ประกอบเดียวกันนั้นสามารถแสดงระดับความจุที่แตกต่างกันได้ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ ด้วยเหตุนี้ จากข้อเท็จจริงที่สังเกตได้และยิ่งกว่านั้นจากกฎของความสัมพันธ์พหุคูณ แนวคิดเรื่องความจุหลายค่าหรือตัวแปรความจุจึงเกิดขึ้น ทั้งหมด<е, как заметил Эрлен-мейер следует полагать, что каждый элемент обладает ความจุสูงสุด ลักษณะของเขาและ. ลักษณะเฉพาะของเขา แต่เขาไม่สามารถแสดงให้เห็นได้เสมอไป แม้ว่าเมื่อเห็นแวบแรกสมมติฐานนี้ค่อนข้างยอมรับได้ แต่ก็ไม่ได้ปราศจากข้อโต้แย้งที่จริงจังตั้งแต่นั้นมา ความจุสูงสุด เป็นคุณสมบัติเฉพาะของอะตอม ดังนั้นสารประกอบที่ได้รับค่าสูงสุดนี้ควรจะมีเสถียรภาพมากกว่า . ความจุสูงสุด ขององค์ประกอบทางเคมีคือจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอม แนวคิดเรื่องความจุมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกฎธาตุของเมนเดเลเยฟ หากคุณดูตารางธาตุอย่างใกล้ชิด คุณจะสังเกตเห็นว่าตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุและความจุของธาตุนั้นเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก

วาเลนซ์ - II (ขั้นต่ำ ) วาเลนซ์ – IV (สูงสุด) สูงสุด (ขีดสุด ) ความจุส่วนใหญ่เกิดขึ้นพร้อมกับหมายเลขกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมี

รูปแบบของการสร้างพันธะเคมี: การทับซ้อนกันของวงโคจรอะตอมด้านนอกของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์ ลำดับของการสื่อสาร การเชื่อมต่อที่เรียบง่ายและหลากหลาย พันธะ Bi และ pi เป็นพันธะเคมีที่ไม่มีขั้วและขั้ว

หลักการพื้นฐานของวิธีเวเลนซ์บอนด์ 1. พันธะเคมีโควาเลนต์เกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนสองตัวที่มีการหมุนตรงข้ามกันของสองอะตอม ตัวอย่างเช่น เมื่ออะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมเข้าใกล้กัน ออร์บิทัลของอิเล็กตรอนจะทับซ้อนกันบางส่วน และอิเล็กตรอนคู่ร่วมจะก่อตัวขึ้น H× + × H = H: H

พันธะโควาเลนต์ยังสามารถเกิดขึ้นได้จากกลไกของผู้บริจาค-ผู้รับ กลไกการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์เนื่องจากคู่อิเล็กตรอนของอะตอมหนึ่ง (ผู้บริจาค) และอีกอะตอมหนึ่ง (ตัวรับ) ซึ่งให้วงโคจรอิสระสำหรับคู่นี้เรียกว่าผู้บริจาค

ตัวอย่างเช่น มาดูกลไกการก่อตัวของแอมโมเนียมไอออน NH4+ ในโมเลกุล NH3 คู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันสามคู่จะก่อให้เกิดพันธะ N-H สามพันธะ โดยคู่ที่สี่ของอิเล็กตรอนด้านนอกจะไม่ถูกใช้ร่วมกัน สามารถสร้างพันธะกับไฮโดรเจนไอออนได้ ทำให้เกิดแอมโมเนียมไอออน NH4+ ไอออน NH4+ มีพันธะโควาเลนต์ 4 พันธะ และพันธะ NH-H ทั้ง 4 พันธะมีค่าเท่ากัน กล่าวคือ ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนมีการกระจายระหว่างพันธะเหล่านี้เท่าๆ กัน

2. เมื่อพันธะเคมีโควาเลนต์เกิดขึ้น ฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอน (ออร์บิทัลของอิเล็กตรอน) จะทับซ้อนกัน และยิ่งพันธะมีความเข้มข้นมากเท่าใด การทับซ้อนกันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

3. พันธะเคมีโควาเลนต์อยู่ในทิศทางที่ความเป็นไปได้ของการทับซ้อนฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอนที่สร้างพันธะจะยิ่งใหญ่ที่สุด

4. ความจุของอะตอมในสถานะปกติ (ไม่ตื่นเต้น) ถูกกำหนด:

จำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ที่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนทั่วไปกับอิเล็กตรอนของอะตอมอื่น

การปรากฏตัวของความสามารถของผู้บริจาค (เนื่องจากคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวหนึ่งคู่)

ในสภาวะตื่นเต้น ความจุของอะตอมจะถูกกำหนดโดย:

จำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่

จำนวนออร์บิทัลว่างที่สามารถรับคู่อิเล็กตรอนของผู้บริจาคได้

ดังนั้น, Valency แสดงเป็นจำนวนเต็มเล็กและไม่มีเครื่องหมาย การวัดความจุคือจำนวนพันธะเคมีที่อะตอมที่กำหนดเชื่อมต่อกับอะตอมอื่น

เวเลนซ์อิเล็กตรอนโดยหลักแล้วประกอบด้วยอิเล็กตรอนของระดับภายนอก แต่สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยทุติยภูมิ พวกเขายังรวมถึงอิเล็กตรอนของระดับสุดท้าย (ก่อนภายนอก) ด้วย

จากเนื้อหาบทเรียน คุณจะได้เรียนรู้ว่าความคงที่ขององค์ประกอบของสารนั้นอธิบายได้จากความเป็นไปได้ของความจุบางอย่างในอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี ทำความคุ้นเคยกับแนวคิดเรื่อง "ความจุของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี" เรียนรู้ที่จะระบุความจุของธาตุโดยใช้สูตรของสารหากทราบความจุของธาตุอื่น

หัวข้อ: แนวคิดทางเคมีเบื้องต้น

บทเรียน: ความจุขององค์ประกอบทางเคมี

องค์ประกอบของสารส่วนใหญ่มีความคงที่ ตัวอย่างเช่นโมเลกุลของน้ำประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอมเสมอ - H 2 O คำถามเกิดขึ้น: เหตุใดสารจึงมีองค์ประกอบคงที่?

มาวิเคราะห์องค์ประกอบของสารที่นำเสนอ: H 2 O, NaH, NH 3, CH 4, HCl พวกมันทั้งหมดประกอบด้วยอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีสององค์ประกอบ หนึ่งในนั้นคือไฮโดรเจน สามารถมีอะตอมไฮโดรเจนได้ 1,2,3,4 อะตอมต่ออะตอมขององค์ประกอบทางเคมี แต่คงไม่มีสาระอะไร ต่ออะตอมไฮโดรเจนต้อง หลายๆ อะตอมของอีกอะตอมหนึ่งองค์ประกอบทางเคมี ดังนั้นอะตอมไฮโดรเจนจึงสามารถยึดอะตอมขององค์ประกอบอื่นเข้ากับตัวเองได้เป็นจำนวนขั้นต่ำหรือเพียงอะตอมเดียวเท่านั้น

คุณสมบัติของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่จะยึดติดกับอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ จำนวนหนึ่งเรียกว่า ความจุ

องค์ประกอบทางเคมีบางชนิดมีค่าเวเลนซ์คงที่ (เช่น ไฮโดรเจน(I) และออกซิเจน(II)) องค์ประกอบอื่นๆ สามารถแสดงค่าเวเลนซ์ได้หลายค่า (เช่น เหล็ก(II,III) กำมะถัน(II,IV,VI ), คาร์บอน(II, IV)) เรียกว่าองค์ประกอบ ด้วยความจุแปรผัน. ค่าเวเลนซ์ขององค์ประกอบทางเคมีบางชนิดมีระบุไว้ในตำราเรียน

เมื่อทราบค่าเวเลนซ์ขององค์ประกอบทางเคมี ก็เป็นไปได้ที่จะอธิบายว่าทำไมสารจึงมีสูตรทางเคมีเช่นนี้ ตัวอย่างเช่น สูตรของน้ำคือ H 2 O ให้เรากำหนดความจุวาเลนซ์ขององค์ประกอบทางเคมีโดยใช้ขีดกลาง ไฮโดรเจนมีความจุของ I และออกซิเจนมีความจุของ II: H- และ -O- แต่ละอะตอมสามารถใช้ความสามารถของความจุได้อย่างเต็มที่หากมีไฮโดรเจนสองอะตอมต่ออะตอมออกซิเจน ลำดับการเชื่อมต่อของอะตอมในโมเลกุลของน้ำสามารถแสดงได้เป็นสูตร: H-O-H

สูตรที่แสดงลำดับอะตอมในโมเลกุลเรียกว่า กราฟิก(หรือ โครงสร้าง).

ข้าว. 1. สูตรกราฟิกของน้ำ

เมื่อรู้สูตรของสารที่ประกอบด้วยอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีสององค์ประกอบและความจุขององค์ประกอบใดองค์ประกอบหนึ่ง คุณจะสามารถกำหนดความจุขององค์ประกอบอื่นได้

ตัวอย่างที่ 1ลองหาวาเลนซีของคาร์บอนในสาร CH4 กัน เมื่อรู้ว่าความจุของไฮโดรเจนเท่ากับ I เสมอ และคาร์บอนมีอะตอมของไฮโดรเจน 4 อะตอมติดอยู่กับตัวมันเอง เราสามารถพูดได้ว่าความจุของคาร์บอนเท่ากับ IV ความจุของอะตอมจะแสดงด้วยเลขโรมันเหนือเครื่องหมายธาตุ:

ตัวอย่างที่ 2ลองหาความจุของฟอสฟอรัสในสารประกอบ P 2 O 5 กัน ในการทำเช่นนี้คุณต้องทำสิ่งต่อไปนี้:

1. เหนือสัญลักษณ์ของออกซิเจน ให้เขียนค่าของเวเลนซ์ – II (ออกซิเจนมีค่าเวเลนซ์คงที่)

2. นำเวเลนซ์ของออกซิเจนคูณด้วยจำนวนอะตอมของออกซิเจนในโมเลกุล หาจำนวนหน่วยเวเลนซ์ทั้งหมด – 2·5=10;

3. หารจำนวนหน่วยเวเลนซ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นด้วยจำนวนอะตอมฟอสฟอรัสในโมเลกุล – 10:2=5

ดังนั้นความจุของฟอสฟอรัสในสารประกอบนี้จึงเท่ากับ V – .

1. เอเมลยาโนวา อี.โอ., ไอโอดโก้ เอ.จี. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ของนักเรียนในบทเรียนเคมีในระดับ 8-9 บันทึกพื้นฐานพร้อมภาคปฏิบัติ แบบทดสอบ: ตอนที่ 1 - ม.: สื่อโรงเรียน, 2545 (หน้า 33)

2. Ushakova O.V. สมุดงานเคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: ถึงตำราเรียนของ P.A. Orzhekovsky และคนอื่น ๆ “ เคมี ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8” / O.V. Ushakova, P.I. เบสปาลอฟ, P.A. ออร์เซคอฟสกี้; ภายใต้. เอ็ด ศาสตราจารย์ ป.ล. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2549 (หน้า 36-38)

3. เคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: หนังสือเรียน เพื่อการศึกษาทั่วไป สถาบัน / ป.ล. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. ปอนตัก. อ.: AST: แอสเทรล, 2005.(§16)

4. เคมี: inorg. เคมี: หนังสือเรียน. สำหรับเกรด 8 การศึกษาทั่วไป สถาบัน / G.E. Rudzitis, F.G. เฟลด์แมน. – อ.: การศึกษา, OJSC “หนังสือเรียนมอสโก”, 2552. (§§11,12)

5. สารานุกรมสำหรับเด็ก เล่มที่ 17 เคมี / บทที่ เอ็ด.วี.เอ. โวโลดิน, เวด. ทางวิทยาศาสตร์ เอ็ด ไอ. ลีนสัน. – อ.: อแวนตา+, 2003.

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติมบนเว็บ

1. การรวบรวมทรัพยากรการศึกษาดิจิทัลแบบครบวงจร ()

2. วารสารอิเล็กทรอนิกส์เรื่อง "เคมีและชีวิต" ()

การบ้าน

1. น.84 ลำดับ 2จากหนังสือเรียนเรื่อง "เคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005)

2. กับ. 37-38 ลำดับที่ 2,4,5,6จากสมุดงานวิชาเคมี: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8: ถึงหนังสือเรียนของ P.A. Orzhekovsky และคนอื่น ๆ “ เคมี ชั้นประถมศึกษาปีที่ 8” / O.V. Ushakova, P.I. เบสปาลอฟ, P.A. ออร์เซคอฟสกี้; ภายใต้. เอ็ด ศาสตราจารย์ ป.ล. Orzhekovsky - M .: AST: Astrel: Profizdat, 2549

ในบทเรียนเคมี คุณได้คุ้นเคยกับแนวคิดเรื่องความจุขององค์ประกอบทางเคมีแล้ว เราได้รวบรวมข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับปัญหานี้ทั้งหมดไว้ในที่เดียว ใช้เมื่อคุณเตรียมตัวสำหรับการสอบของรัฐและการสอบ Unified State

การวิเคราะห์วาเลนซีและเคมี

วาเลนซ์– ความสามารถของอะตอมของธาตุเคมีในการเข้าไปในสารประกอบเคมีกับอะตอมของธาตุอื่น กล่าวอีกนัยหนึ่งคือความสามารถของอะตอมในการสร้างพันธะเคมีจำนวนหนึ่งกับอะตอมอื่น

จากภาษาละตินคำว่า "ความจุ" แปลว่า "ความแข็งแกร่งความสามารถ" ชื่อที่ถูกต้องมากใช่มั้ย?

แนวคิดเรื่อง "วาเลนซ์" เป็นหนึ่งในแนวคิดพื้นฐานทางเคมี มีการแนะนำก่อนที่นักวิทยาศาสตร์จะรู้โครงสร้างของอะตอมเสียอีก (ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2396) ดังนั้นเมื่อเราศึกษาโครงสร้างของอะตอมก็มีการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง

ดังนั้น จากมุมมองของทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ เวเลนซ์จึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับจำนวนอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอมของธาตุ ซึ่งหมายความว่า "วาเลนซี" หมายถึงจำนวนคู่อิเล็กตรอนที่อะตอมมีกับอะตอมอื่น

เมื่อทราบสิ่งนี้ นักวิทยาศาสตร์ก็สามารถอธิบายธรรมชาติของพันธะเคมีได้ มันอยู่ในความจริงที่ว่าอะตอมคู่ของสสารใช้เวเลนซ์อิเล็กตรอนคู่หนึ่งร่วมกัน

คุณอาจถามว่านักเคมีในศตวรรษที่ 19 สามารถอธิบายเวเลนซ์ได้อย่างไร ทั้งๆ ที่พวกเขาเชื่อว่าไม่มีอนุภาคใดเล็กกว่าอะตอมเลย นี่ไม่ได้เป็นการบอกว่ามันง่ายมาก - พวกเขาอาศัยการวิเคราะห์ทางเคมี

ด้วยการวิเคราะห์ทางเคมี นักวิทยาศาสตร์ในอดีตได้กำหนดองค์ประกอบของสารประกอบเคมี: มีอะตอมของธาตุต่าง ๆ จำนวนเท่าใดที่มีอยู่ในโมเลกุลของสารที่เป็นปัญหา ในการทำเช่นนี้ จำเป็นต้องพิจารณาว่ามวลที่แน่นอนของแต่ละองค์ประกอบในตัวอย่างของสารบริสุทธิ์ (ไม่มีสิ่งเจือปน) คือเท่าใด

จริงอยู่ที่วิธีนี้ไม่ได้ไร้ข้อบกพร่อง เนื่องจากความจุขององค์ประกอบสามารถกำหนดได้ด้วยวิธีนี้เฉพาะในการรวมกันอย่างง่าย ๆ กับไฮโดรเจนโมโนวาเลนต์ (ไฮไดรด์) เสมอหรือออกซิเจนไดวาเลนต์เสมอ (ออกไซด์) ตัวอย่างเช่น ความจุของไนโตรเจนใน NH 3 คือ III เนื่องจากอะตอมไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมถูกพันธะกับอะตอมไนโตรเจนสามอะตอม และวาเลนซีของคาร์บอนในมีเธน (CH 4) ตามหลักการเดียวกันคือ IV

วิธีการหาวาเลนซีนี้เหมาะสำหรับสารธรรมดาเท่านั้น แต่ในกรด ด้วยวิธีนี้ เราสามารถระบุความจุของสารประกอบ เช่น สารตกค้างที่เป็นกรดได้เท่านั้น แต่ไม่ใช่ขององค์ประกอบทั้งหมด (ยกเว้นความจุที่ทราบของไฮโดรเจน) แยกจากกัน

ดังที่คุณสังเกตเห็นแล้ว วาเลนซ์จะถูกระบุด้วยเลขโรมัน

วาเลนซีและกรด

เนื่องจากความจุของไฮโดรเจนยังคงไม่เปลี่ยนแปลงและเป็นที่รู้จักกันดีสำหรับคุณ คุณจึงสามารถระบุความจุของกรดที่ตกค้างได้อย่างง่ายดาย ตัวอย่างเช่นใน H 2 SO 3 ความจุของ SO 3 คือ I ใน HСlO 3 ความจุของ СlO 3 คือ I

ในทำนองเดียวกัน หากทราบความจุของกรดที่ตกค้าง ก็จะง่ายต่อการเขียนสูตรที่ถูกต้องของกรด: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

ความจุและสูตร

แนวคิดเรื่องวาเลนซีเหมาะสมสำหรับสสารที่มีลักษณะเป็นโมเลกุลเท่านั้น และไม่เหมาะเป็นอย่างยิ่งสำหรับการอธิบายพันธะเคมีในสารประกอบของคลัสเตอร์ อิออนิก ลักษณะผลึก ฯลฯ

ดัชนีในสูตรโมเลกุลของสารสะท้อนถึงจำนวนอะตอมขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นสารเหล่านั้น การรู้ความจุขององค์ประกอบจะช่วยให้วางดัชนีได้อย่างถูกต้อง ในทำนองเดียวกัน เมื่อดูที่สูตรโมเลกุลและดัชนี คุณสามารถบอกความจุขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบได้

คุณทำงานแบบนี้ในบทเรียนเคมีที่โรงเรียน ตัวอย่างเช่น การมีสูตรทางเคมีของสารซึ่งทราบความจุของธาตุใดธาตุหนึ่ง จึงสามารถกำหนดความจุของธาตุอื่นได้อย่างง่ายดาย

ในการทำเช่นนี้ คุณเพียงแค่ต้องจำไว้ว่าในสารที่มีลักษณะเป็นโมเลกุล จำนวนเวเลนซ์ขององค์ประกอบทั้งสองจะเท่ากัน ดังนั้น ให้ใช้ตัวคูณร่วมน้อยที่สุด (ซึ่งสอดคล้องกับจำนวนเวเลนซีอิสระที่จำเป็นสำหรับสารประกอบ) เพื่อกำหนดความจุขององค์ประกอบที่คุณไม่รู้จัก

เพื่อให้ชัดเจน ลองใช้สูตรของเหล็กออกไซด์ Fe 2 O 3 ที่นี่อะตอมเหล็กสองอะตอมที่มีวาเลนซ์ III และอะตอมออกซิเจน 3 อะตอมที่มีวาเลนซ์ II มีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี ตัวคูณร่วมน้อยคือ 6

• ตัวอย่าง: คุณมีสูตร Mn 2 O 7 คุณทราบความจุของออกซิเจน จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะคำนวณว่าตัวคูณร่วมน้อยคือ 14 ดังนั้นความจุของ Mn คือ VII

ในทำนองเดียวกัน คุณสามารถทำสิ่งที่ตรงกันข้ามได้: เขียนสูตรทางเคมีที่ถูกต้องของสาร โดยรู้ค่าความจุของธาตุ

• ตัวอย่าง: ในการเขียนสูตรฟอสฟอรัสออกไซด์อย่างถูกต้อง เราจะคำนึงถึงความจุของออกซิเจน (II) และฟอสฟอรัส (V) ซึ่งหมายความว่าตัวคูณร่วมน้อยสำหรับ P และ O คือ 10 ดังนั้น สูตรจึงมีรูปแบบดังนี้ P 2 O 5

เมื่อทราบคุณสมบัติของธาตุที่แสดงในสารประกอบต่างๆ เป็นอย่างดีแล้ว จึงเป็นไปได้ที่จะระบุความจุของธาตุเหล่านั้นแม้จะดูจากรูปลักษณ์ของสารประกอบดังกล่าวก็ตาม

ตัวอย่างเช่น: คอปเปอร์ออกไซด์มีสีแดง (Cu 2 O) และสีดำ (CuO) คอปเปอร์ไฮดรอกไซด์มีสีเหลือง (CuOH) และสีน้ำเงิน (Cu(OH) 2)

เพื่อทำให้พันธะโควาเลนต์ในสารต่างๆ มองเห็นและเข้าใจได้ง่ายขึ้น ให้เขียนสูตรโครงสร้างของพวกมัน เส้นแบ่งระหว่างองค์ประกอบแสดงถึงพันธะ (ความจุ) ที่เกิดขึ้นระหว่างอะตอม:

ลักษณะความจุ

ทุกวันนี้ การกำหนดความจุของธาตุขึ้นอยู่กับความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของเปลือกอิเล็กทรอนิกส์ชั้นนอกของอะตอม

ความจุสามารถเป็น:

• ค่าคงที่ (โลหะของกลุ่มย่อยหลัก);
• ตัวแปร (อโลหะและโลหะของกลุ่มทุติยภูมิ):
• วาเลนซ์ที่สูงขึ้น
• ความจุต่ำสุด

สิ่งต่อไปนี้คงที่ในสารประกอบเคมีต่างๆ:

• ความจุของไฮโดรเจน โซเดียม โพแทสเซียม ฟลูออรีน (I);
• ความจุของออกซิเจน, แมกนีเซียม, แคลเซียม, สังกะสี (II);
• ความจุของอะลูมิเนียม (III)

แต่ความจุของเหล็กและทองแดง โบรมีนและคลอรีน รวมถึงองค์ประกอบอื่นๆ มากมายจะเปลี่ยนไปเมื่อก่อตัวเป็นสารประกอบทางเคมีต่างๆ

ทฤษฎีวาเลนซ์และอิเล็กตรอน

ภายในกรอบของทฤษฎีอิเล็กทรอนิกส์ ความจุของอะตอมจะถูกกำหนดโดยขึ้นอยู่กับจำนวนของอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ซึ่งมีส่วนร่วมในการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนกับอิเล็กตรอนของอะตอมอื่น

มีเพียงอิเล็กตรอนที่อยู่ในเปลือกนอกของอะตอมเท่านั้นที่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี ดังนั้นความจุสูงสุดขององค์ประกอบทางเคมีคือจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอม

แนวคิดเรื่องความจุมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกฎธาตุซึ่งค้นพบโดย D. I. Mendeleev หากคุณดูตารางธาตุอย่างละเอียด คุณจะสังเกตได้ง่ายว่าตำแหน่งของธาตุในระบบธาตุและความจุของธาตุนั้นเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก ความจุสูงสุดของธาตุที่อยู่ในหมู่เดียวกันจะสอดคล้องกับเลขลำดับของกลุ่มในตารางธาตุ

คุณจะพบความจุต่ำสุดเมื่อคุณลบหมายเลขกลุ่มขององค์ประกอบที่คุณสนใจออกจากจำนวนกลุ่มในตารางธาตุ (มีแปดกลุ่ม)

ตัวอย่างเช่น ความจุของโลหะหลายชนิดเกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนหมู่ในตารางธาตุที่เป็นธาตุนั้น

ตารางความจุขององค์ประกอบทางเคมี

หมายเลขซีเรียล เคมี องค์ประกอบ (เลขอะตอม)	ชื่อ	สัญลักษณ์ทางเคมี	วาเลนซ์
1	ไฮโดรเจน ฮีเลียม ลิเธียม เบริลเลียม คาร์บอน ไนโตรเจน / ไนโตรเจน ออกซิเจน ฟลูออรีน นีออน / นีออน โซเดียม/โซเดียม แมกนีเซียม / แมกนีเซียม อลูมิเนียม ซิลิคอน ฟอสฟอรัส / ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์/ซัลเฟอร์ คลอรีน อาร์กอน / อาร์กอน โพแทสเซียม/โพแทสเซียม แคลเซียม สแกนเดียม / สแกนเดียม ไทเทเนียม วาเนเดียม โครเมียม / โครเมียม แมงกานีส / แมงกานีส เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล ทองแดง สังกะสี แกลเลียม เจอร์เมเนียม สารหนู/สารหนู ซีลีเนียม โบรมีน คริปตัน / คริปตัน รูบิเดียม / รูบิเดียม ธาตุโลหะชนิดหนึ่ง / ธาตุโลหะชนิดหนึ่ง อิตเทรียม / อิตเทรียม เซอร์โคเนียม / เซอร์โคเนียม ไนโอเบียม / ไนโอเบียม โมลิบดีนัม เทคนีเชียม / เทคนีเชียม รูทีเนียม / รูทีเนียม โรเดียม แพลเลเดียม เงิน แคดเมียม อินเดียม ดีบุก/ดีบุก พลวง / พลวง เทลลูเรียม / เทลลูเรียม ไอโอดีน / ไอโอดีน ซีนอน / ซีนอน ซีเซียม แบเรียม / แบเรียม แลนทานัม / แลนทานัม ซีเรียม พราซีโอดิเมียม / พราซีโอดิเมียม นีโอไดเมียม / นีโอไดเมียม โพรมีเธียม / โพรมีเธียม ซาแมเรียม / ซาแมเรียม ยูโรเปียม แกโดลิเนียม / แกโดลิเนียม เทอร์เบียม / เทอร์เบียม ดิสโพรเซียม / ดิสโพรเซียม โฮลเมียม เออร์เบียม ทูเลียม อิตเทอร์เบียม / อิตเทอร์เบียม ลูเทเทียม / ลูเทเทียม แฮฟเนียม / แฮฟเนียม แทนทาลัม / แทนทาลัม ทังสเตน/ทังสเตน รีเนียม / รีเนียม ออสเมียม / ออสเมียม อิริเดียม / อิริเดียม แพลตตินัม ทอง ปรอท แทลเลียม / แทลเลียม ตะกั่ว/ตะกั่ว บิสมัท พอโลเนียม แอสทาทีน เรดอน / เรดอน แฟรนเซียม เรเดียม แอกทิเนียม ทอเรียม โปรแอคติเนียม / โปรแทกติเนียม ยูเรเนียม / ยูเรเนียม	ชม	ฉัน (I), II, III, IV, V ฉัน (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) ฉัน, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) ฉัน (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) ไม่มีข้อมูล ไม่มีข้อมูล (II), III, IV, (V), VI

เวเลนซ์เหล่านั้นซึ่งองค์ประกอบที่ครอบครองอยู่นั้นไม่ค่อยแสดงออกมาในวงเล็บ

วาเลนซีและสถานะออกซิเดชัน

ดังนั้นเมื่อพูดถึงระดับของการเกิดออกซิเดชันก็หมายความว่าอะตอมในสารที่มีไอออนิก (ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญ) มีประจุตามปกติ และถ้าวาเลนซ์เป็นคุณลักษณะที่เป็นกลาง สถานะออกซิเดชันอาจเป็นลบ บวก หรือเท่ากับศูนย์

เป็นที่น่าสนใจว่าสำหรับอะตอมขององค์ประกอบเดียวกันนั้น ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่ก่อให้เกิดสารประกอบทางเคมี วาเลนซ์และสถานะออกซิเดชันสามารถเหมือนกัน (H 2 O, CH 4 ฯลฯ ) หรือแตกต่างกัน (H 2 O 2, HNO 3 )

บทสรุป

เมื่อเพิ่มพูนความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม คุณจะได้เรียนรู้อย่างลึกซึ้งและละเอียดมากขึ้นเกี่ยวกับความจุ คำอธิบายองค์ประกอบทางเคมีนี้ไม่ได้ครอบคลุมทั้งหมด แต่มันมีความสำคัญในทางปฏิบัติอย่างมาก อย่างที่คุณเคยเห็นมาแล้วหลายครั้งในการแก้ปัญหาและทำการทดลองทางเคมีในบทเรียนของคุณ

บทความนี้ออกแบบมาเพื่อช่วยคุณจัดระเบียบความรู้เกี่ยวกับวาเลนซ์ และยังเตือนให้คุณทราบด้วยว่าสามารถกำหนดได้อย่างไรและจะใช้วาเลนซ์ที่ไหน

เราหวังว่าคุณจะพบว่าเนื้อหานี้มีประโยชน์ในการเตรียมการบ้านและการเตรียมตัวสำหรับการสอบและการสอบด้วยตนเอง

เว็บไซต์ เมื่อคัดลอกเนื้อหาทั้งหมดหรือบางส่วน จำเป็นต้องมีลิงก์ไปยังแหล่งที่มา

เมื่อดูจากสูตรของสารประกอบต่างๆ ก็สังเกตได้ง่ายว่า จำนวนอะตอมของธาตุเดียวกันในโมเลกุลของสารต่างกันจะไม่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น HCl, NH 4 Cl, H 2 S, H 3 PO 4 เป็นต้น จำนวนอะตอมของไฮโดรเจนในสารประกอบเหล่านี้แตกต่างกันไปตั้งแต่ 1 ถึง 4 นี่เป็นลักษณะเฉพาะของไฮโดรเจนเท่านั้น

คุณจะเดาได้อย่างไรว่าจะใส่ดัชนีใดถัดจากการกำหนดองค์ประกอบทางเคมี?สูตรของสารเกิดขึ้นได้อย่างไร? วิธีนี้ทำได้ง่ายเมื่อคุณทราบความจุขององค์ประกอบที่ประกอบเป็นโมเลกุลของสารที่กำหนด

– นี่คือคุณสมบัติของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในการยึดเกาะ เก็บรักษา หรือแทนที่อะตอมขององค์ประกอบอื่นในปฏิกิริยาเคมีจำนวนหนึ่ง หน่วยของความจุคือความจุของอะตอมไฮโดรเจน ดังนั้นบางครั้งคำจำกัดความของเวเลนซ์จึงมีการกำหนดดังนี้: ความจุ – นี่คือคุณสมบัติของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในการยึดหรือแทนที่อะตอมไฮโดรเจนจำนวนหนึ่ง

ถ้าไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมเกาะติดกับอะตอมหนึ่งของธาตุที่กำหนด ธาตุนั้นก็จะเป็นแบบโมโนวาเลนต์ (ถ้ามีสองอะตอม) – แตกต่างและฯลฯ สารประกอบไฮโดรเจนไม่เป็นที่รู้จักสำหรับธาตุทั้งหมด แต่ธาตุเกือบทั้งหมดก่อตัวเป็นสารประกอบที่มีออกซิเจน O ออกซิเจนถือเป็นธาตุคู่ตลอดเวลา

ความจุคงที่:

ฉัน – H, Na, Li, K, Rb, Cs
ครั้งที่สอง – O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
สาม – บี อัล กา อิน

แต่จะทำอย่างไรถ้าองค์ประกอบไม่รวมกับไฮโดรเจน? จากนั้นความจุขององค์ประกอบที่ต้องการจะถูกกำหนดโดยความจุขององค์ประกอบที่ทราบ ส่วนใหญ่มักพบโดยใช้ความจุของออกซิเจน เนื่องจากในสารประกอบจะมีความจุเท่ากับ 2 เสมอ ตัวอย่างเช่น,การค้นหาความจุของธาตุในสารประกอบต่อไปนี้ไม่ใช่เรื่องยาก: Na 2 O (ความจุของ Na – 1, โอ – 2), อัล 2 O 3 (เวเลนซ์ของอัล – 3, โอ – 2).

สูตรทางเคมีของสารที่กำหนดสามารถรวบรวมได้โดยการรู้ความจุขององค์ประกอบเท่านั้น ตัวอย่างเช่น การสร้างสูตรสำหรับสารประกอบต่างๆ เช่น CaO, BaO, CO เป็นเรื่องง่าย เนื่องจากจำนวนอะตอมในโมเลกุลเท่ากัน เนื่องจากเวเลนซ์ของธาตุมีค่าเท่ากัน

เกิดอะไรขึ้นถ้าวาเลนซ์แตกต่างกัน? เราจะดำเนินการในกรณีเช่นนี้เมื่อใด? จำเป็นต้องจำกฎต่อไปนี้: ในสูตรของสารประกอบเคมีใด ๆ ผลคูณของความจุขององค์ประกอบหนึ่งตามจำนวนอะตอมในโมเลกุลจะเท่ากับผลคูณของความจุด้วยจำนวนอะตอมขององค์ประกอบอื่น . ตัวอย่างเช่น หากทราบว่าความจุของ Mn ในสารประกอบคือ 7 และ O – 2 จากนั้นสูตรของสารประกอบจะมีลักษณะดังนี้: Mn 2 O 7

เราได้สูตรมาอย่างไร?

ลองพิจารณาอัลกอริทึมในการรวบรวมสูตรตามความจุสำหรับสารประกอบที่ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีสององค์ประกอบ

มีกฎว่าจำนวนเวเลนซีขององค์ประกอบทางเคมีหนึ่งจะเท่ากับจำนวนเวเลนซีขององค์ประกอบทางเคมีอีกองค์ประกอบหนึ่ง. ลองพิจารณาตัวอย่างการก่อตัวของโมเลกุลที่ประกอบด้วยแมงกานีสและออกซิเจน
เราจะเขียนตามอัลกอริทึม:

1. เราเขียนสัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมีไว้ติดกัน:

เอ็มเอ็นโอ

2. เราใส่จำนวนวาเลนซ์เหนือองค์ประกอบทางเคมี (ความจุขององค์ประกอบทางเคมีสามารถพบได้ในตารางระบบธาตุของ Mendelev สำหรับแมงกานีส – 7 ที่ออกซิเจน – 2.

3. ค้นหาตัวคูณร่วมน้อย (จำนวนน้อยที่สุดที่หารด้วย 7 และ 2 ลงตัวโดยไม่มีเศษ) หมายเลขนี้คือ 14 เราหารด้วยความจุขององค์ประกอบ 14: 7 = 2, 14: 2 = 7, 2 และ 7 จะเป็นดัชนีของฟอสฟอรัสและออกซิเจนตามลำดับ เราแทนที่ดัชนี

เมื่อทราบความจุขององค์ประกอบทางเคมีชนิดหนึ่งตามกฎ: ความจุขององค์ประกอบหนึ่ง × จำนวนอะตอมในโมเลกุล = ความจุขององค์ประกอบอื่น × จำนวนอะตอมขององค์ประกอบนี้ (อื่น ๆ ) คุณสามารถกำหนดความจุขององค์ประกอบอื่นได้

หมายเลข 2 O 7 (7 2 = 2 7)

2x = 14,

x = 7.

แนวคิดเรื่องเวเลนซ์ถูกนำมาใช้ในวิชาเคมีก่อนที่จะรู้จักโครงสร้างของอะตอม ขณะนี้เป็นที่ยอมรับแล้วว่าคุณสมบัติขององค์ประกอบนี้สัมพันธ์กับจำนวนอิเล็กตรอนภายนอก สำหรับองค์ประกอบหลายๆ ตัว ความจุสูงสุดจะตามมาจากตำแหน่งขององค์ประกอบเหล่านี้ในตารางธาตุ