1
/
5
Vendar pa je natančno in kasneje popolnoma potrjeno razumevanje pojava valence leta 1852 predlagal kemik Edward Frankland v delu, v katerem je zbral in premislil vse teorije in predpostavke, ki so takrat obstajale o tej zadevi. Frankland je z opazovanjem nasičenosti različnih kovin in primerjavo sestave organskih kovinskih derivatov s sestavo anorganskih spojin predstavil koncept „ vezna trdnost» ( povezovalna teža), s čimer so postavljeni temelji doktrini valence. Čeprav je Frankland vzpostavil nekatere posebne zakone, njegove ideje niso bile razvite.
Friedrich August Kekulé je imel odločilno vlogo pri ustvarjanju teorije valence. Leta 1857 je pokazal, da je ogljik tetrabazični (tetratomski) element, njegova najpreprostejša spojina pa je metan CH 4. Prepričan v resničnost svojih idej o valenci atomov, jih je Kekule vnesel v svoj učbenik organske kemije: osnovnost je po avtorjevih besedah \u200b\u200btemeljna lastnost atoma, lastnost, ki je tako konstantna in nespremenljiva kot atomska teža. Leta 1858 so se stališča, ki skoraj sovpadajo z idejami Kekuléja, izražena v članku “ O novi kemijski teoriji»Archibald Scott Cooper.
Tri leta kasneje, septembra 1861, je A. M. Butlerov najpomembneje dopolnil teorijo valence. Jasno je ločil med prostim atomom in atomom, ki se je združil z drugim, ko je njegova afiniteta " veže in preide v novo obliko". Butlerov je predstavil koncept popolnosti uporabe sil afinitete in približno " napetost afinitete", To je energijska neenakovrednost vezi, ki je posledica medsebojnega vpliva atomov v molekuli. Zaradi tega medsebojnega vpliva atomi, odvisno od svojega strukturnega okolja, dobijo različne "Kemijska vrednost". Butlerova teorija je omogočila razlago številnih eksperimentalnih dejstev v zvezi z izomerijo organskih spojin in njihovo reaktivnostjo.
Velika prednost valenčne teorije je možnost vizualne predstavitve molekule. V šestdesetih letih 20. stoletja. pojavili so se prvi molekularni modeli. A. Brown je že leta 1864 predlagal uporabo strukturnih formul v obliki krogov s simboli elementov, nameščenih vanje, povezane s črtami, ki označujejo kemijsko vez med atomi; število vrstic je ustrezalo valenci atoma. Leta 1865 je A. von Hoffmann predstavil prve modele krogle in palice, v katerih so krokete igrale vlogo atomov. Leta 1866 so se v učbeniku Kekule pojavile risbe stereokemičnih modelov, v katerih je imel ogljikov atom tetraedrsko konfiguracijo.
Sprva je bila valenčna enota atoma vodika vzeta za enoto valence. V tem primeru lahko valenco drugega elementa izrazimo s številom atomov vodika, ki se pritrdi ali nadomesti en atom tega drugega elementa. Tako določena valenca se imenuje valenca v vodikovih spojinah ali valenca za vodik: na primer v spojinah HCl, H 2 O, NH 3, CH 4 je valenca vodika klora ena, kisika dva, dušika tri in ogljika štiri.
Valenca kisika je običajno dve. Če poznate sestavo ali formulo kisikove spojine enega ali drugega elementa, lahko določite njeno valenco kot podvojeno število atomov kisika, ki jih lahko pritrdi en atom določenega elementa. Tako določena valenca se imenuje valenca elementa v kisikovih spojinah ali valenca kisika: na primer v spojinah K 2 O, CO, N 2 O 3, SiO 2, SO 3 je valenca kisika kalij ena, ogljik dva, dušik tri, silicij - štiri, žveplo - šest.
Za večino elementov so vrednosti valence v vodikovih in kisikovih spojinah različne: na primer valenca žvepla za vodik je dva (H 2 S), za kisik pa šest (SO 3). Poleg tega ima večina elementov različne valence v različnih spojinah (nekateri elementi morda nimajo niti hidridov niti oksidov). Na primer, ogljik s kisikom tvori dva oksida: ogljikov monoksid CO in ogljikov dioksid CO 2. V ogljikovem monoksidu je valenca ogljika dva, v ogljikovem dioksidu pa štiri (nekateri elementi lahko tvorijo tudi perokside). Iz obravnavanih primerov izhaja, da valence elementa praviloma ni mogoče označiti s katero koli številko in / ali metodo.
Sodobni koncepti valence
Od pojava teorije kemijske vezi je pojem "valenca" doživel pomemben razvoj. Trenutno nima stroge znanstvene razlage, zato je skoraj v celoti izrinjen iz znanstvenega besedišča in se uporablja predvsem v metodološke namene.
V bistvu valenco kemičnih elementov običajno razumemo kot sposobnost njenih prostih atomov (v ožjem smislu merilo njegove sposobnosti), da tvorijo določeno število kovalentnih vezi. V spojinah s kovalentnimi vezmi je valenca atomov določena s številom dvoelektronskih dvosredinskih vezi. To je pristop, sprejet v teoriji lokaliziranih valentnih vezi, ki sta jo leta 1927 predlagala W. Heitler in F. London. Očitno je, če ima atom n neparni elektroni in m osamljeni elektronski pari, potem lahko ta atom tvori n + m kovalentne vezi z drugimi atomi. Pri ocenjevanju največje valencije je treba izhajati iz elektronske konfiguracije hipotetičnega, tako imenovanega. "Navdušeno" (valentno) stanje. Na primer, največja valenca atomov bora, ogljika in dušika je 4 (na primer v -, CH 4 in +), fosforja - 5 (PCl 5), žvepla - 6 (H 2 SO 4), klora - 7 (Cl 2 O 7 ).
Število vezi, ki jih lahko tvori atom, je enako številu njegovih neparnih elektronov, ki gredo v tvorbo skupnih elektronskih parov (molekularni dvoelektronski oblaki). Kovalentno vez lahko tvori tudi mehanizem donor-akceptor. Poleg tega se v obeh primerih ne upošteva polarnost oblikovanih vezi, zato valenca nima nobenega znaka - ne more biti niti pozitivna niti negativna, v nasprotju z oksidacijskim stanjem (N2, NO2, NH3 in +).
Poleg valence za vodik in kisik lahko sposobnost atomov določenega elementa, da se v nekaterih primerih kombinirajo med seboj ali z atomi drugih elementov, [pogosto in identificiramo] izrazimo tudi na druge načine: kot na primer oksidacijsko stanje elementa (pogojni naboj atoma ob predpostavki, da je snov sestoji iz ionov), kovalentnosti (število kemičnih vezi, ki jih tvori atom določenega elementa, vključno z istoimenskim elementom; glej spodaj), koordinacijsko število atoma (število atomov, ki neposredno obdajajo dani atom) itd. so blizu in celo količinsko sovpadajo, nikakor pa si niso enaki. Na primer, v izoelektronskih molekulah dušika N 2, ogljikovega monoksida CO in iona cianida CN - se realizira trojna vez (to pomeni, da je valenca vsakega atoma 3), vendar je oksidacijsko stanje elementov 0, +2, -2, +2 in −3. V molekuli etana (glej sliko) je ogljik tetravalenten, kot pri večini organskih spojin, medtem ko je oksidacijsko stanje -3.
To še posebej velja za molekule z delokaliziranimi kemičnimi vezmi, na primer v dušikovi kislini je stopnja oksidacije dušika +5, dušik pa ne more imeti valencije višje od 4. Pravilo, ki ga poznajo številni šolski učbeniki, je "Maksimalna valenca element je številčno enak številki skupine v periodnem sistemu "- nanaša se izključno na oksidacijsko stanje. Pojma "konstantna valenca" in "spremenljiva valenca" se prav tako pretežno nanašata na oksidacijsko stanje.
Kovalenca element (mera valentnih zmožnosti elementov; nasičenost) se določi s skupnim številom neparnih elektronov [valentni elektronski pari] tako v normalnem kot v vzbujenem stanju atoma, ali, z drugimi besedami, številom kovalentnih vezi, ki jih tvori atom (ogljik 2s 2 2p 2 II-kovalentni in je v vzbujenem stanju C * 2s 1 2p 3 IV-kovalentna; torej je v CO in CO 2 valenca II ali IV, kovalenca pa II in/ ali IV). Torej, kovalentnost dušika v molekulah N 2, NH 3, Al≡N in cianamid Ca \u003d NC≡N je enaka trem, kovalentnost kisika v molekulah H 2 O in CO 2 je dve, kovalentnost ogljika v molekulah CH 4, CO 2 in kristalu ( diamant) - štiri.
V klasični in / ali postkvantni kemični predstavitvi lahko število optičnih (valentnih) elektronov pri dani energiji vzbujanja določimo iz elektronskih absorpcijskih spektrov dvoatomskih molekul. Po tej metodi recipročna vrednost tangente naklona korelacijske ravne črte / ravne črte (z ustreznimi vrednostmi molekularnih elektronskih členov, ki jih tvorijo relativne vsote atomskih) ustreza številu parov valentnih elektronov, to je valenca v klasičnem pomenu.
Obstaja preprosto razmerje med [stehiometrično] valenco v dani spojini, molsko maso njenih atomov in njeno ekvivalentno maso, kar neposredno izhaja iz atomske teorije in opredelitve izraza "ekvivalentna masa". valenca, saj ima večina anorganskih snovi nemolekularno strukturo, organske pa molekulsko. Ta dva pojma ne morete identificirati, četudi sta številčno enaka. Pogosto se uporablja tudi izraz "valenčni elektroni", to je najbolj šibko vezan na atomsko jedro, najpogosteje zunanji elektroni.
Z valenco elementov lahko sestavite prave formule spojin in, nasprotno, na podlagi pravih formul lahko določite valenco elementov v teh spojinah. V tem primeru se je treba držati načela, po katerem zmnožek valence enega elementa na število njegovih atomov je enak zmnožku valenc drugega elementa na število njegovih atomov... Torej, da bi sestavili formulo dušikovega oksida (III), morate zgoraj napisati simbol valenčnosti elementov N I I I (\\ displaystyle (\\ stackrel (III) (\\ mbox (N)))) O I I (\\ displaystyle (\\ stackrel (II) (\\ mbox (O))))... Ko določimo najnižji skupni imenovalec in ga delimo z ustreznimi valencami, dobimo atomsko razmerje dušika in kisika, in sicer 2: 3. Zato formula dušikovega oksida (III) ustreza N + 3 2 O - 2 3 (\\ displaystyle (\\ stackrel (+3) (\\ mbox (N))) _ (2) (\\ stackrel (-2) (\\ mbox (O))) _ (3))... Če želite določiti valenco, na enak način naredite nasprotno.
Da bi se naučili, kako sestaviti kemijske formule, je treba ugotoviti zakonitosti, po katerih se atomi kemičnih elementov med seboj kombinirajo v določenih razmerjih. Če želite to narediti, primerjajte kakovostno in količinsko sestavo spojin, katerih formule so HCl, H2O, NH3, CH4 (slika 12.1)
Po kvalitativni sestavi so si te snovi podobne: vsaka od molekul vsebuje atome vodika. Kljub temu njihova količinska sestava ni enaka. Atomi klora, kisika, dušika in ogljika so povezani z enim, dvema, tremi in štirimi vodikovimi atomi
Ta vzorec so opazili na začetku XI. J. Dalton. Sčasoma je I. Ya. Berzelius odkril, da največje število atomov, povezanih z atomom kemičnega elementa, ne presega določene vrednosti. Leta 1858 je E. Frankland "povezovalno silo" imenoval sposobnost atomov, da vežejo ali nadomestijo določeno število drugih atomov. "valenca" (iz lat. valencija - "Force") je leta 1868 predlagal nemški kemik K. G. Wichelhaus.
Valenca
- splošna lastnost atomov. Karakterizira sposobnost atomske kemijske interakcije (valenčne sile) med seboj.
Valenca številnih kemičnih elementov je bila določena na podlagi eksperimentalnih podatkov o količinski in kvalitativni sestavi snovi. Na enoto valencesprejeta je bila valenca vodikovega atoma. Če je atom kemičnega elementa povezan z dvema monovalentnima atomoma, je njegova valenca dve. Če je povezan s tremi monovalentnimi atomi, potem je trivalenten itd.
Najvišja vrednost valence kemičnih elementov - VIII
.
Valenca je označena z rimskimi številkami. Označimo valenco v formulah obravnavanih spojin:
Znanstveniki so tudi ugotovili, da imajo številni elementi v različnih spojinah različne valentne vrednosti. To pomeni, da obstajajo kemični elementi s konstantno in spremenljivo valenco.
Ali je mogoče določiti valenco po položaju kemičnega elementa v periodičnem sistemu?
Največja vrednost valencije elementa sovpada s številko skupine periodičnega sistema, v katerem se nahaja. Kljub temu obstajajo izjeme - dušik, kisik, fluor, baker in nekateri drugi elementi. Ne pozabite: številka skupine je označena z rimsko številko nad ustreznim navpičnim stolpcem periodičnega sistema.
Tabela. Kemični elementi s konstantno valenco
|
Element
|
Valenca
|
Element
|
Valenca
|
|
Vodik (H)
|
|
Kalcij (Ca)
|
|
|
Natrij (Na)
|
|
Barij (VA)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kisik (O)
|
|
|
Berilij (Be)
|
|
Aluminij (Al)
|
|
|
Magnezij (Mg)
|
|
|
|
Tabela. Kemični elementi s spremenljivo valenco
|
Element
|
Valenca
|
Element
|
Valenca
|
|
|
|
Železo (Fe)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Mangan (Mg)
|
|
|
|
|
|
II, III, VI Gradivo s spletnega mesta
|
|
|
|
|
|
|
Srebro (Ag)
|
|
Fosfor (P)
|
|
|
Zlato (Au)
|
|
Arzen (kot)
|
|
|
|
|
Ogljik (C)
|
|
|
Svinec (Pb)
|
|
Silicij (si)
|
|
Na tej strani gradivo o temah:
Vrednosti valence za vodik in kisik so različne. Na primer, žveplo v spojini H2S je dvovalentno, v formuli SO3 pa šestvalentno. Ogljik s kisikom tvori CO monoksid in CO2 dioksid. V prvi spojini je valenca C II, v drugi pa IV. Enaka vrednost v metanu CH4. - Preberite več na FB.ru:
Večina elementov kaže ne konstantno, ampak spremenljiva valenca
npr. fosfor, dušik, žveplo. Iskanje glavnih razlogov za ta pojav je privedlo do pojava teorij kemijskih vezi, konceptov valentne lupine elektronov, molekularnih orbital. Obstoj različnih vrednosti iste lastnosti je bil razložen s stališča zgradbe atomov in molekul.
Stalna valenca. Razvoj koncepta "valenca". Zaporedje ukrepov pri določanju valenčnosti atomov elementov v spojinah, priprava formule. Iz teh informacij izhaja pomembno pravilo: največja vrednost valencije elementa sovpada s številko skupine, v kateri se nahaja1. Ker je v periodičnem sistemu osem skupin, so lahko vrednosti valenčnosti elementov od I do 8.
Po teoriji valence, ki jo je predstavil Kekulé, za ogljikovo stalna valenca
, medtem ko je vedenje mnogih drugih elementov, pa tudi ogljika samega, očitno nasprotovalo konceptu konstantne valence. Na primer, elektronegativni elementi, kot sta klor in žveplo, se v različnih razmerjih kombinirajo s kisikom; elektropozitivni elementi, kot je železo, dajo več oksidov. Logika je zahtevala, naj sprejme, da lahko isti element, odvisno od okoliščin, kaže različno stopnjo valenčnosti. Kot posledica opaženih dejstev in še bolj iz zakona večkratnih odnosov nastane koncept večvalentne ali spremenljive valence. Vsi n<е, как заметил Эрлен-мейер следует полагать, что каждый элемент обладает največja valenca
, značilna zanj in. zanj značilna, ki pa je ne more vedno pokazati. Čeprav je na prvi pogled ta predpostavka povsem sprejemljiva, v resnici ni šlo brez resnih ugovorov od leta največja valenca
je značilna lastnost atoma, potem bi morale biti spojine, v katerih se ta maksimum realizira, bolj stabilne ... Največja valenca
kemičnega elementa je število elektronov v zunanji elektronski lupini njegovega atoma. Pojem valenca je tesno povezan s periodičnim zakonom Mendelejeva. Če natančno pogledate periodni sistem, boste opazili, da sta položaj elementa v periodnem sistemu in njegova valenca neločljivo povezana.
Valenca - II (najmanj
) Valenca - IV (najvišja) Najvišja (največ
) valenca večinoma sovpada s številko skupine kemičnega elementa.
Shema tvorbe kemičnih vezi: prekrivanje zunanjih atomskih orbital interakcijskih atomov. Vrstni red komunikacije. Preproste in več povezav. Bi in pite so vrste nepolarnih in polarnih kemičnih vezi.
Osnovna načela metode valentnih vezi.1. Kovalentno kemijsko vez tvorita dva elektrona z nasprotnima spinoma, ki pripadata dvema atomoma. Na primer, ko se dva atoma vodika približata drug drugemu, se njuni elektronski orbitali delno prekrivata in skupni par elektronov H × + × H \u003d H: H
Kovalentno vez lahko tvori tudi mehanizem donor-akceptor. Mehanizem tvorbe kovalentne vezi zaradi elektronskega para enega atoma (donorja) in drugega atoma (akceptorja), ki temu paru zagotavlja prosto orbitalo, imenujemo donor-akceptor.
Za primer vzemimo mehanizem tvorbe amonijevega iona NH4 +. V molekuli NH3 trije razdeljeni elektronski pari tvorijo tri vezi N-H, četrti par zunanjih elektronov ni v skupni rabi, lahko da vez z vodikovim ionom, kar ima za posledico amonijev ion NH4 +. Ioni NH4 + imajo štiri kovalentne vezi in vse štiri vezi N-H so enakovredne, to pomeni, da je elektronska gostota enakomerno porazdeljena med njimi.
2. Ko nastane kovalentna kemijska vez, pride do prekrivanja valovnih funkcij elektronov (elektronske orbitale) in močnejše kot je prekrivanje, močnejša je vez.
3. Kovalentna kemijska vez se nahaja v smeri, v kateri bo največja možnost prekrivanja valovnih funkcij elektronov, ki tvorijo vez.
4. Valenca atoma v normalnem (vznemirjenem) stanju se določi z:
Število neparnih elektronov, ki sodelujejo pri tvorbi skupnih elektronskih parov z elektroni drugih atomov;
Prisotnost donatorske sposobnosti (zaradi enega samega elektronskega para).
V vzbujenem stanju se valenca atoma določi z:
Število neparnih elektronov;
Število praznih orbital, ki lahko sprejmejo elektronske pare darovalcev.
V to smer, valenca je izražena v majhnih celotah in nima nobenega znaka. Mera valence je število kemičnih vezi, s katerimi je dani atom povezan z drugimi.
Elektroni zunanjih nivojev so v prvi vrsti valentni, vendar jim pripadajo tudi elektroni predzadnje (predzunanje) ravni za elemente stranskih podskupin.
Tabela Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva je večnamenski referenčni material, s pomočjo katerega je mogoče najti najnujnejše podatke o kemičnih elementih. Najpomembneje je, da poznamo glavne teze njenega "branja", to pomeni, da moramo biti sposobni pozitivno uporabiti to informativno gradivo, ki bo služilo kot čudovita pomoč pri reševanju kakršnih koli težav v kemiji. Poleg tega je tabela dovoljena za vse vrste nadzora znanja, vključno celo z izpitom.
Boste potrebovali
- Miza D.I.Mendelejeva, pero, papir
Navodila
1.
Tabela je struktura, v kateri so kemijski elementi v skladu s svojimi tezami in zakoni. To pomeni, da je dovoljeno reči, da je miza večnadstropna "hiša", v kateri "živijo" kemični elementi in ima vsak od njih svoje stanovanje pod določeno številko. "Tla" se nahajajo vodoravno - obdobja, ki so lahko majhna ali velika. Če je obdobje sestavljeno iz 2 vrstic (kot je označeno s številčenjem na strani), se takšno obdobje imenuje ogromno. Če ima samo eno vrstico, se imenuje majhna.
2.
Tudi tabela je razdeljena na "vhode" - skupine, ki jih je po osem. Kot na vsakem stopnišču se stanovanja nahajajo na levi in \u200b\u200bna desni, tako da se tudi tu kemijski elementi nahajajo po isti tezi. Le v tej različici je njihova umestitev neenakomerna - na eni strani so večji od elementov in nato govorijo o glavni skupini, na drugi strani pa manjši, kar pomeni, da je skupina sekundarna.
3.
Valenca je sposobnost elementov, da tvorijo kemične vezi. Obstaja neprekinjena valenca, ki se ne spreminja, in spremenljivka, ki ima drugačen pomen, odvisno od tega, katere snovi je del. Pri določanju valencije po periodnem sistemu morate biti pozorni na naslednje primerjave: številka skupine, elementi in njen tip (to je glavna ali sekundarna skupina). Neprekinjena valenca je v tem primeru določena s številko skupine glavne podskupine. Da bi ugotovili vrednost spremenljivke valenca (če obstaja, poleg tega tradicionalno za nekovine), je treba odšteti število skupine, v kateri je element, od 8 (vsaka 8 skupin - od tod tudi taka številka).
4.
Primer št. 1. Če pogledamo elemente prve skupine glavne podskupine (alkalijske kovine), potem lahko sklepamo, da imajo vsi valenco, enako I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).
5.
Primer št. 2. Elementi 2. skupine glavne podskupine (zemeljskoalkalijske kovine) imajo valenco II (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra).
6.
Primer št. 3. Če govorimo o nekovinah, recimo, da je P (fosfor) v skupini V glavne podskupine. Njegova valenca bo torej V. Poleg tega ima fosfor še eno vrednost valencije, in če jo želite določiti, morate izvesti dejanje 8 - številka elementa. Torej 8 - 5 (število fosforjeve skupine) \u003d 3. Posledično je druga valenca fosforja III.
7.
Primer št. 4. Halogeni so v VII skupini glavne podskupine. To pomeni, da bo njihova valenca VII. Glede na to, da gre za nekovine, je treba izvesti aritmetično operacijo: 8 - 7 (številka skupine elementov) \u003d 1. Posledično je drugačna valenca halogenov I.
8.
Za elemente sekundarnih podskupin (in te vključujejo le kovine) je treba valenco zapomniti, bolj kot je v večini primerov enaka I, II, manj pogosto III. Zapomniti si boste morali tudi valenco kemičnih elementov, ki imajo več kot 2 pomena.
Od šole ali še preden ve vsega, je vse okoli, vključno z nami, sestavljeno iz atomov - najmanjših in nedeljivih delcev. Zaradi zmožnosti atomov, da se med seboj kombinirajo, je raznolikost našega sveta ogromna. Sposobnost tega kemičnega atoma element tvoriti vezi z drugimi atomi se imenuje valenca element .
Navodila
1.
Zastopanost valence je v kemijo vstopila v devetnajstem stoletju, nato pa je bila valenca vodikovega atoma sprejeta kot njegova enota. Druga valenca element lahko definiramo kot število atomov vodika, ki jih en atom druge snovi pritrdi nase. Tako kot valenca vodika se določi tudi valenca kisika, ki je kot običajno enaka dvema in vam tako omogoča, da z enostavnimi aritmetičnimi operacijami določite valenco drugih elementov v spojinah s kisikom. Valenca element kisik je enako dvakrat večjemu številu atomov kisika kot en atom danega element .
2.
Za določitev valencije element dovoljeno je uporabljati formulo. Očitno med njima obstaja določeno razmerje valenca element , njegova ekvivalentna masa in molska masa njegovih atomov. Razmerje med temi lastnostmi je izraženo s formulo: valenca \u003d molska masa atomov / enakovredna masa. Ker je ekvivalentna masa število, ki je potrebno za zamenjavo enega mola vodika ali za reakcijo z enim molom vodika, večja kot je molska masa v primerjavi z ekvivalentno maso, več atomov vodika lahko nadomesti ali pritrdi atom nase element , kar pomeni, da je višja valenca.
3.
Razmerje med kemikalijami element mi ima drugačno naravo. Lahko je kovalentna vez, ionska, kovinska. Za tvorbo vezi mora atom imeti: električni naboj, neparni valentni elektron, prosto valenčno orbitalo ali osamljeni par valentnih elektronov. Te lastnosti skupaj določajo valenčno stanje in valenčne sposobnosti atoma.
4.
Poznavanje števila elektronov atoma, ki je enako redni številki element v periodnem sistemu elementov, ki ga vodijo teze o najnižji energiji, Paulijeva teza in Hundovo pravilo, je dovoljeno zgraditi elektronsko konfiguracijo atoma. Te konstrukcije vam bodo omogočile analizo valenčne verjetnosti atoma. V vseh primerih se najprej uresničijo verjetnosti za tvorbo vezi zaradi prisotnosti neparnih valentnih elektronov, dodatne valentne sposobnosti, kot je prosta orbitala ali samotni par valentnih elektronov, pa lahko ostanejo neuresničene, če je energija nezadovoljiva. vsem je lažje določiti valenco atoma v neki spojini, valenco atomov pa je veliko težje poznati. Vendar bo praksa to tudi olajšala.
Sorodni videoposnetki
Nasvet 3: Kako določiti valenco kemičnih elementov
Valenca kemični element je sposobnost atoma, da veže ali nadomesti določeno število drugih atomov ali jedrskih skupin, da tvori kemično vez. Ne smemo pozabiti, da imajo lahko nekateri atomi istega kemičnega elementa različne valence v različnih spojinah.
Boste potrebovali
Navodila
1.
Vodik in kisik veljata za monovalentne in dvovalentne elemente. Merilo valence je število atomov vodika ali kisika, ki jih element pritrdi, da tvori hidrid ali oksid, X naj bo element, katerega valenco je treba določiti. Potem je XHn hidrid tega elementa, XmOn pa njegov oksid Primer: formula amoniaka je NH3, tu ima dušik valenco 3. Natrij je v spojini Na2O monovalenten.
2.
Za določitev valenčnosti elementa je treba število atomov vodika ali kisika v spojini pomnožiti z valenco vodika oziroma kisika in nato deliti s številom atomov kemičnega elementa, katerega valenca je.
3.
Valenca element lahko določijo drugi atomi z znano valenco. V različnih spojinah lahko atomi istega elementa kažejo različne valencije. Recimo, da je žveplo dvovalentno v spojinah H2S in CuS, tetravalentno v spojinah SO2 in SF4, in šesterovalentno v spojinah SO3 in SF6.
4.
Šteje se, da je največja valenca elementa enaka številu elektronov v zunanji elektronski lupini atoma. Največja valenca elementi ista skupina periodičnega sistema običajno ustreza njegovi redni številki. Na primer, največja valenca ogljika C mora biti 4.
Sorodni videoposnetki
Za tabele razumevanja šolarjev Mendelejev - strašne sanje. Tudi šestintrideset elementov, ki jih učitelji običajno zahtevajo, se spremenijo v ure dolgočasnega nabiranja in preglavic. Mnogi niti ne verjamejo, česa bi se naučili tabela Mendeleev je resničen. Toda uporaba mnemotehnike lahko šolarjem bistveno olajša življenje.
Navodila
1.
Razumeti teorijo in dati prednost potrebni tehniki Pravila, ki olajšajo zapomnitev snovi, se imenujejo mnemonična. Njihov glavni trik je ustvarjanje asociativnih povezav, ko so abstraktne informacije zapakirane v živo sliko, zvok ali celo vonj. Obstaja več mnemotehničnih tehnik. Na primer, dovoljeno je napisati zgodbo iz elementov zapomnjenih informacij, poiskati soglasne besede (rubidij - stikalo, cezij - Julij Cezar), vklopiti prostorsko domišljijo ali enostavno rimati elemente periodnega sistema Mendelejeva.
2.
Balada o dušiku, ki se rimuje v elementih periodnega sistema Mendelejeva, je glede na določene znake boljša s pomenom: na primer z valenco. Alkalne kovine se torej zlahka rimajo in zvenijo kot pesem: "Litij, kalij, natrij, rubidij, cezijev francij". "Magnezij, kalcij, cink in barij - njihova valenca je enaka paru" - brezčasni klasiki šolske folklore. Na isto temo: "Natrij, kalij, srebro - monovalentno dobrodušno" in "Natrij, kalij in argent - za vedno monovalenten". Ustvarjanje za razliko od nabiranja, ki traja največ nekaj dni, spodbuja dolgoročni spomin. To pomeni, da je ogromno kot zgodbe o aluminiju, pesmi o dušiku in pesmi o valenci - in zapomnitev bo šla kot po maslu.
3.
Kiselinski triler Za poenostavitev zapomnitve je izumljena zgodba, v kateri se elementi periodnega sistema spremenijo v junake, krajinske detajle ali elemente ploskve. Tu imamo na primer vsi znano besedilo: »Azijski (Dušik) je začel v borov gozd (Bor) dolivati \u200b\u200b(Litij) vodo (Vodik). Vendar ga nismo potrebovali (Neon), ampak Magnolija (Magnezij) «. Lahko ga dopolnimo z zgodbo o Ferrariju (jeklo - ferrum), v katerem je jahal skrivni vohun "Klor nič sedemnajst" (17 je serijska številka klora), da bi ujel manijaka Arsenija (arzen - arsenicum), ki je imel 33 zob (33 je serijska številka arzen), toda nenadoma mu je v usta prišlo nekaj kislega (kisik), šlo je za osem zastrupljenih krogel (8 je serijska številka kisika) ... Dovoljeno je nadaljevanje za nedoločen čas. Mimogrede, roman, napisan na osnovi periodnega sistema, je dovoljeno učitelju književnosti priložiti kot poskusno besedilo. Verjetno ji bo všeč.
4.
Postavite pomnilniško ključavnico To je eno od imen dokaj učinkovite tehnike pomnjenja, ko je vklopljeno prostorsko razmišljanje. Njegova skrivnost je, da lahko vsi enostavno opišemo svojo sobo ali pot od doma do trgovine, šole, inštituta. Da bi si zapomnili zaporedje elementov, jih je treba postaviti na cesto (ali v sobo) in vsak element zajemati jasno, vidno, oprijemljivo. Tu je vodik - suha blondinka z dolgim \u200b\u200bobrazom. Trdi delavec, tisti, ki postavlja ploščice - silicij. Skupina plemičev v dragocenem avtomobilu - inertni plini. In, seveda, prodajalec balonov je helij.
Opomba!
Ni si treba prisiliti, da si zapomnite informacije na kartah. Najbolje je, da celoten element zavežete na kakšen sijoč način. Silicij - iz Silicijeve doline. Litij - z litijevimi baterijami v vašem mobilnem telefonu. Možnosti je lahko veliko. Toda kombinacija vizualne podobe, mehanskega pomnjenja, otipnega občutka grobe ali, nasprotno, gladke sijajne kartice, bo pripomogla k lažjemu dvigovanju najmanjših podrobnosti iz globin spomina.
Koristni nasvet
Dovoljeno je risati iste karte z informacijami o elementih, kot jih je imel nekoč Mendeleev, vendar le, če jih dopolnimo s trenutnimi informacijami: številom elektronov na zunanjem nivoju, recimo. Potrebno je le, da jih položite pred spanjem.
Kemija za vsakega študenta se začne s periodnim sistemom in temeljnimi zakoni. In šele kasneje, ko je sam razumel, kaj razume ta težka znanost, je dovoljeno začeti sestavljati kemijske formule. Če želite pravilno zabeležiti povezavo, morate vedeti valenca atomi, ki ga tvorijo.
Navodila
1.
Valenca je sposobnost nekaterih atomov, da zadržijo določeno število drugih blizu sebe, in se izraža s številom zadržanih atomov. To pomeni, da močnejši kot je element, večji ga ima valenca .
2.
Na primer, dovoljeno je uporabljati dve snovi - HCl in H2O. To je klorovodikova kislina in voda, znana po vsem. Prva snov vsebuje en atom vodika (H) in en atom klora (Cl). To kaže na to, da v dani spojini tvorijo eno vez, to pomeni, da imajo en atom blizu sebe. Posledično valenca in ena, druga pa enaka 1. Tako enostavno je določiti valenca elementi, ki tvorijo molekulo vode. Vsebuje dva atoma vodika in en atom kisika. Posledično je atom kisika tvoril dve vezi za dodajanje 2 vodikov, ti pa po eno vez. Torej, valenca kisik je 2 in vodik 1.
3.
Toda občasno se je treba spoprijeti s tem snovi mi težje v strukturi in lastnostih njihovih sestavnih atomov. Obstajata dve vrsti elementov: neprekinjeni (kisik, vodik itd.) In nestalni valenca Yu. Za atome druge vrste je to število odvisno od spojine, katere del so. Kot primer je dovoljeno žveplo (S). Lahko ima valenco 2, 4, 6 in občasno celo 8. Določanje sposobnosti elementov, kot je žveplo, da zadržijo druge atome okoli sebe, je nekoliko težje. Če želite to narediti, morate poznati lastnosti drugih komponent. snovi .
4.
Ne pozabite na pravilo: zmnožek števila atomov na valenca en element v spojini se mora ujemati z istim izdelkom za drug element. To lahko preverimo znova glede na molekulo vode (H2O): 2 (število vodika) * 1 (njegovo valenca) \u003d 21 (število kisika) * 2 (njegovo valenca) \u003d 22 \u003d 2 - potem je vse pravilno določeno.
5.
Zdaj preizkusite ta algoritem na težji snovi, recimo N2O5 - dušikovem oksidu. Pred tem je bilo navedeno, da ima kisik neprekinjeno valenca 2, zato je dovoljeno sestaviti enačbo: 2 ( valenca kisik) * 5 (njegovo število) \u003d X (neznano valenca dušik) * 2 (njegovo število) S preprostimi aritmetičnimi izračuni je to mogoče določiti valenca dušik v tej spojini je 5.
Valenca Je sposobnost kemičnih elementov, da zadržijo določeno število atomov drugih elementov. Hkrati je to število vezi, ki jih tvori dani atom z drugimi atomi. Določanje valence je precej primitivno.
Navodila
1.
Upoštevajte, kaj je indeks valencije z rimskimi številkami in je postavljen nad znak elementa.
2.
Prosimo, upoštevajte: če je formula snovi z dvema elementoma napisana pravilno, potem ko se število atomov katerega koli elementa pomnoži z njegovo valenco, morajo imeti vsi elementi enake produkte.
3.
Upoštevajte, da je valenca atomov nekaterih elementov neprekinjena, medtem ko so drugi spremenljivi, to pomeni, da se lahko kakovost spremeni. Recimo, da je vodik v vseh spojinah monovalenten, saj tvori samo eno vez. Kisik lahko tvori dve vezi, hkrati pa je dvovalenten. Toda žveplo ima lahko valenco II, IV ali VI. Vse je odvisno od elementa, s katerim se poveže. Tako je žveplo element s spremenljivo valenco.
4.
Upoštevajte, da je zelo primitivno izračunati valenco v molekulah vodikovih spojin. Vodik je vedno monovalenten in ta kazalnik za element, povezan z njim, bo enak številu atomov vodika v dani molekuli. Na primer, v CaH2 bo kalcij dvovalenten.
5.
Ne pozabite na osnovno pravilo za določanje valence: zmnožek valentnega indeksa atoma elementa in števila njegovih atomov v molekuli je vedno enak zmnožku indeksa valencije atoma drugega elementa in številu njegovih atomov v dani molekuli.
6.
Poglej črkovno formulo, ki označuje to enakost: V1 x K1 \u003d V2 x K2, kjer je V valenca atomov elementov, K pa število atomov v molekuli. Z njeno pomočjo je enostavno določiti indeks valence katerega koli elementa, če so znani ostali podatki.
7.
Poglejmo primer molekule žveplovega oksida SO2. Kisik v vseh spojinah je dvovalenten, zato z nadomestitvijo vrednosti v delež: Vodik x kisik \u003d žveplo x xera dobimo: 2 x 2 \u003d žveplo x 2. Od tod žveplo \u003d 4/2 \u003d 2. Tako je valenca žvepla v tej molekuli 2.
Sorodni videoposnetki
Odkritje periodičnega zakona in ustvarjanje urejenega sistema kemičnih elementov D.I. Mendeleev je postal apogej nastanka kemije v 19. stoletju. Znanstvenik je posnel in razvrstil obsežno gradivo veščin o lastnostih elementov.
Navodila
1.
V 19. stoletju o strukturi atoma ni bilo pojma. D.I. Mendeleev je bil le posplošitev eksperimentalnih dejstev, vendar je njihov fizični pomen dolgo časa ostal nejasen. Ko so se pojavili prvi podatki o strukturi jedra in ločitvi elektronov v atomih, je to omogočilo, da si periodični zakon in sistem elementov ogledamo iz nič. D.I. Mendeleev omogoča vizualno sledenje periodičnosti lastnosti elementov, ki jih najdemo v naravi.
2.
Vsakemu elementu v tabeli je dodeljena določena serijska številka (H - 1, Li - 2, Be - 3 itd.). To število ustreza naboju jedra (številu protonov v jedru) in številu elektronov, ki krožijo okoli jedra. Število protonov je torej enako številu elektronov, kar kaže na to, da je atom v običajnih pogojih električno nevtralen.
3.
Delitev na sedem obdobij se zgodi glede na število energijskih nivojev atoma. Atomi prvega obdobja imajo enoslojno elektronsko lupino, drugo - dvonivojsko, tretjo - tristopenjsko itd. Ko zapolnjujemo novo raven energije, se začne najnovejše obdobje.
4.
Za prve elemente vsakega obdobja so značilni atomi z enim elektronom na zunanjem nivoju - to so atomi alkalijskih kovin. Obdobja se končajo z atomi spodobnih plinov, ki imajo zunanji energetski nivo popolnoma napolnjen z elektroni: v prvem obdobju imajo inertni plini 2 elektrona, v naslednjem - 8. Prav zaradi podobne zgradbe elektronskih lupin imajo skupine elementov podobne fizikalno-kemijske lastnosti.
5.
D.I. Mendeleev, obstaja 8 glavnih podskupin. To število je posledica največjega dovoljenega števila elektronov v energijskem nivoju.
6.
Na dnu periodnega sistema so lantanidi in aktinidi označeni kot neodvisni nizi.
7.
S podporo D.I. Mendelejev lahko opazuje periodičnost naslednjih lastnosti elementov: polmer atoma, prostornina atoma; ionizacijski potencial; sile sorodnosti z elektronom; elektronegativnost atoma; oksidacijsko stanje; fizikalne lastnosti možnih spojin.
8.
Na primer, polmeri atomov, če pogledate obdobje, se zmanjšajo od leve proti desni; pri pogledu skozi skupino rastejo od zgoraj navzdol.
9.
Jasno sledljiva periodičnost razporeditve elementov v tabeli D.I. Mendeleev je smiselno razložen z dosledno naravo polnjenja energetskih nivojev z elektroni.
Periodični zakon, ki je osnova sodobne kemije in pojasnjuje veljavnost metamorfoze lastnosti kemičnih elementov, je odkril D.I. Mendelejev leta 1869. Fizični pomen tega zakona se razkrije pri razumevanju težke zgradbe atoma.
V 19. stoletju so verjeli, da je jedrska masa glavna sorta elementa, zato so jo uporabljali za sistematizacijo snovi. Zdaj so atomi določeni in prepoznani po naboju njihovega jedra (število protonov in redno število v periodnem sistemu). Vendar pa se jedrska masa elementov z nekaterimi izjemami (recimo jedrska masa kalija manjša od jedrske mase argona) poveča sorazmerno z njihovim jedrskim nabojem.Z naraščanjem jedrske mase se sledi periodični metamorfozi lastnosti elementov in njihovih spojin. To so kovinski in nekovinski atomi, jedrski polmer in prostornina, ionizacijski potencial, afiniteta elektronov, elektronegativnost, oksidacijska stanja, fizikalne lastnosti spojin (vrelišča, tališča, gostota), njihova osnovnost, amfoternost ali kislost.
Koliko elementov je v trenutni periodni tabeli
Periodna tabela grafično izraža periodični zakon, ki ga je odkril. Trenutni periodični sistem vsebuje 112 kemičnih elementov (slednji so Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium in Copernicus). Po najnovejših podatkih je bilo odkritih tudi naslednjih 8 elementov (do vključno 120), vendar vsi niso prejeli svojih imen in teh elementov je še vedno malo v katerih tiskanih izdajah. Vsak element zasede določeno celico v periodičnem sistemu in ima svojo serijsko številko, ki ustreza naboju jedra njegovega atoma.
Kako je zgrajen periodični sistem
Strukturo periodičnega sistema predstavlja sedem obdobij, deset vrstic in osem skupin. Celotno obdobje se začne z alkalijsko kovino in konča s spodobnim plinom. Izjema sta 1. obdobje, ki se začne z vodikom, in sedmo nedokončano obdobje, ki se deli na majhna in velika. Majhna obdobja (1., 2., 3.) so sestavljena iz ene vodoravne vrstice, velike (četrta, peta, šesta) - iz 2 vodoravnih vrstic. Zgornje vrstice v ogromnih obdobjih imenujemo parne, spodnje pa neparne. V šestem obdobju tabele po lantanu (serijska številka 57) je po lastnostih 14 elementov, podobnih lantanu - lantanidi. Prikazani so v ločeni vrstici na dnu tabele. Enako velja za aktinide, ki se nahajajo pozneje od aktinija (številka 89) in v mnogih pogledih ponavljajo njegove lastnosti. Parne vrstice velikih obdobij (4, 6, 8, 10) so zapolnjene le s kovinami. druge spojine in ta valenca ustreza številki skupine. Glavne podskupine vsebujejo elemente majhnih in velikih obdobij, sekundarne - samo velike. Od zgoraj navzdol se kovinske lastnosti povečujejo, nekovinske lastnosti slabijo. Vsi atomi stranskih podskupin so kovine.
Nasvet 9: Selen kot kemični element v periodnem sistemu
Kemični element selen spada v VI skupino periodnega sistema Mendelejeva, je halkogen. Naravni selen je sestavljen iz šestih stabilnih izotopov. Obstaja tudi 16 radioaktivnih izolenov selena.
Navodila
1.
Selen velja za zajeten redek in razpršen element; v biosferi se aktivno seli in tvori več kot 50 mineralov. Najbolj znani med njimi so: berzelianite, naumannite, avtohtoni selen in halkomenit.
2.
Selen najdemo v vulkanskem žveplu, galenu, piritu, bizmutinu in drugih sulfidih. Pridobivajo ga iz svinčeve, bakrene, nikeljeve in druge rude, v kateri je razpršen.
3.
Tkiva večine živih bitij vsebujejo od 0,001 do 1 mg / kg selena, nekatere rastline, morski organizmi in glive ga koncentrirajo. Za številne rastline je selen nujen element. Potreba človeka in živali po selenu je 50-100 μg / kg hrane, ta element ima antioksidativne lastnosti, vpliva na veliko encimskih reakcij in poveča občutljivost mrežnice na svetlobo.
4.
Selen lahko obstaja v različnih alotropnih modifikacijah: amorfni (steklasti, praškasti in koloidni selen) in kristaliničen. Ko se selen popravi iz raztopine selenske kisline ali s hitrim hlajenjem njenih hlapov, dobimo amorfni škrlatni praškasti in koloidni selen.
5.
Ko se katera koli sprememba tega kemičnega elementa segreje nad 220 ° C in nadalje ohladi, nastane steklasti selen, ki je krhek in ima stekleni lesk.
6.
Heksagonalni sivi selen je še posebej toplotno stabilen, katerega mreža je zgrajena iz medsebojno vzporednih spiralnih verig atomov. Dobimo ga s segrevanjem drugih oblik selena, da se stopijo in počasi ohlajamo na 180-210 ° C. Atomi znotraj heksagonalnih selenovih verig so kovalentno povezani.
7.
Selen je v zraku stabilen, nanj ne vplivajo: kisik, voda, razredčena žveplova in klorovodikova kislina, vendar se popolnoma raztopi v dušikovi kislini. Selen v interakciji s kovinami tvori selenide. Veliko spojin selenovega kompleksa je znanih, vse so strupene.
8.
Selen se pridobiva iz odpadnega papirja ali žveplove kisline z metodo elektrolitskega rafiniranja bakra. V blatu je ta element prisoten skupaj s težkimi in spodobnimi kovinami, žveplom in telurjem. Za njegovo izločanje blato filtriramo, nato segrejemo s koncentrirano žveplovo kislino ali izpostavimo oksidativnemu praženju pri temperaturi 700 ° C.
9.
Selen se uporablja pri proizvodnji usmerniških polprevodniških diod in druge opreme za pretvorbo. V metalurgiji daje jeklu s svojo podporo fino zrnato strukturo in izboljšuje tudi njegove mehanske lastnosti. V kemični industriji se selen uporablja kot katalizator.
Sorodni videoposnetki
Opomba!
Bodite previdni pri prepoznavanju kovin in nekovin. Tabela običajno vsebuje oznake.
Pri obravnavi kemijskih elementov lahko opazimo, da se število atomov istega elementa v različnih snoveh razlikuje. Kako lahko pravilno zapišemo formulo in se pri indeksu kemičnega elementa ne zmotimo? To je enostavno narediti, če se vam zdi, kaj je valenca.
Čemu služi valenca?
Valenca kemičnih elementov je sposobnost atomov elementa, da tvorijo kemične vezi, to je, da nase pritrdijo druge atome. Kvantitativno merilo valence je število vezi, ki jih dani atom tvori z drugimi atomi ali atomskimi skupinami.
Trenutno je valenca število kovalentnih vezi (vključno s tistimi, ki jih tvori donor-akceptorski mehanizem), s katerimi je dani atom povezan z drugimi. V tem primeru se ne upošteva polarnost vezi, kar pomeni, da valenca nima predznaka in ne more biti enaka nič.
Kovalentna kemijska vez je vez, ki se izvede s tvorbo skupnih (veznih) elektronskih parov. Če je med dvema atomoma en skupni elektronski par, se taka vez imenuje enojna, če je dve - dvojna, če je tri - trojna.
Kako najti valenco?
Prvo vprašanje, ki skrbi učence 8. razreda, ki so začeli študirati kemijo, je, kako določiti valenco kemičnih elementov? Valenco kemičnega elementa si lahko ogledamo v posebni tabeli valence kemijskih elementov
Slika: 1. Tabela valence kemičnih elementov
Valentnost vodika jemljemo kot eno, saj lahko atom vodika tvori eno vez z drugimi atomi. Valenčnost drugih elementov je izražena s številom, ki prikazuje, koliko atomov vodika lahko atom danega elementa pritrdi nase. Na primer, valenca klora v molekuli vodikovega klorida je enaka enoti. Zato bo formula za vodikov klorid videti takole: HCl. Ker imata klor in vodik valenco ena, se indeks ne uporablja. Tako klor kot vodik sta monovalentna, saj en atom vodika ustreza enemu atomu klora.
Poglejmo še en primer: valenca ogljika v metanu je štiri, valenca vodika je vedno ena. Zato je poleg vodika treba dati indeks 4. Tako je formula za metan videti tako: CH 4.
Številni elementi tvorijo spojine s kisikom. Kisik je vedno dvovalenten. Zato je v formuli vode H 2 O, kjer sta vedno monovalentni vodik in dvovalentni kisik, poleg vodika postavljen indeks 2. To pomeni, da molekulo vode sestavljata dva atoma vodika in en atom kisika.
Slika: 2. Grafična formula vode
Vsi kemični elementi nimajo konstantne valence, pri nekaterih se lahko spremeni, odvisno od spojin, v katerih se ta element uporablja. Elementi s konstantno valenco vključujejo vodik in kisik, elementi s spremenljivo valenco pa na primer železo, žveplo, ogljik.
Kako določiti valenco po formuli?
Če pred očmi nimate tabele valenc, obstaja pa formula za kemično spojino, potem lahko valenco določite s formulo. Za primer vzemimo formulo manganov oksid - Mn 2 O 7
Slika: 3. Manganov oksid
Kot veste, je kisik dvovalenten. Da bi ugotovili, kaj ima valenčni mangan, je treba valenco kisika pomnožiti s številom atomov plina v tej spojini:
Nastalo število delimo s številom atomov mangana v spojini. Izkazalo se je:
Povprečna ocena: 4.5. Skupno prejetih ocen: 991.
