Валентность химических элементов . По химии валентность


Валентность химических элементов | Химия. Шпаргалка, шпора, формула, закон, ГДЗ, опыты, тесты, сообщение, реферат, кратко, конспект, книга

Тема:

Химическая связь

Для того чтобы научиться составлять химические формулы необходимо выяснить закономерности, согласно которым атомы химических элементов соединяются между собой в определенных соотношениях. Для этого сравним качествен­ный и количественный состав соединений, формулы кото­рых HCl, h3O, Nh4, Ch5 (рис. 12.1)

По качественному составу эти вещества схожи:в состав каждой из молекул входят атомы водорода. Тем не менее их количественный состав неодинаков. Атомы хлора, кислорода, азота, углерода соединены соответственно с одним, двумя, тремя и четырьмя атомами водорода

Эту закономерность подметил еще в начале XI в. Дж. Дальтон. Со временем И. Я. Берцелиус обнаружил, что наиболь­шее количество атомов, соединенных с атомом химического элемента, не превышает определенной величины. В 1858 г. Э. Франкленд назвал «соединительной силой» способность атомов связывать или замещать определенное число других атомов Термин «валентность» (от лат. valentia — «сила») предложил в 1868 г. немецкий химик К. Г. Вихельхауз.

Рис. 12.1. 1. Хлороводород HCl. 2. Вода h3O. 3. Аммиак Nh4. 4. Метан Ch5

Валентность — общее свойство атомов. Она характе­ризует способность атомов химически (валентными си­лами) взаимодействовать друг с другом.

Валентность многих химических элементов определили на основе экспериментальных данных о количественном и качественном составе веществ. За единицу валентности бы­ла принята валентность атома водорода. Если атом хими­ческого элемента соединен с двумя одновалентными атома­ми, то его валентность равна двум. Если он соединен с тремя одновалентными атомами, то он — трехвалентен и т. д.

Наи­высшее значение валентности химических элементов — VIII.

Валентность обозначают римскими цифрами. Обозначим валентность в формулах рассмотренных соединений:

I    I

HCl

I     II

h3O

III  I  

Nh4

IV I  

Ch5

Также ученые обнаружили, что немало элементов в раз­ных соединениях проявляют разные значения валентности. То есть существуют химические элементы с постоянной и переменной валентностью.

Можно ли определить валентность по положению хими­ческого элемента в периодической системе? Максимальное значение валентности элемента совпадает с номером группы периодической системы, в которой он размещен. Тем не менее бывают и исключения — азот, кислород, фтор, медь и некото­рые другие элементы. Запомни: номер группы обозначен римской цифрой над соответствующим вертикальным столби­ком периодической системы.

Таблица. Химические элементы с постоянной валентностью

Элемент

Валентность

Элемент

Валентность

Водород (Н)

I

Кальций (Са)

II

Натрий (Na)

I

Барий (Ва)

II

Калий (К)

I

Цинк (Zn)

II

Фтор (F)

I

Кислород(O)

II

Бериллий(Be)

II

Алюминий (Al)

III

Магний (Mg)

II

Бор (В)

III

Таблица. Химические элементы с переменной валентностью

Элемент

Валентность

Элемент

Валентность

Хлор (Cl)

I, III, V, VII

Железо (Fe)

II, III, VI

Бром (Br)

I, III, V, VII

Сера (S)

II, IV, VI

Йод (I)

I, III, V, VII

Марганец (Mg)

II, IV, VII

Ртуть (Hg)

I, II

Хром (Cr)

II, III, VI Материал с сайта http://worldofschool.ru

Медь (Cu)

I,II

Азот (N)

II, I, III, IV

Серебро (Ag)

I, II

Фосфор (P)

III, V

Золото (Au)

III, I

Мышьяк (As)

III, V

Олово (Sn)

II, IV

Углерод (C)

IV, II

Свинец (Pb)

II, IV

Кремний (Si)

IV, II

На этой странице материал по темам:

worldofschool.ru

Валентность химических элементов - Наука и образование

Изучая закон постоянства состава, мы убедились в том, что атом какого-либо элемента может присоединять к себе не сколько угодно, а лишь строго определённое число атомов другого элемента при данных условиях.

Свойство атома какого-либо элемента присоединять то или иное число атомов другого элемента называется валентностью.

Чтобы ближе ознакомиться с этим свойством атомов, рассмотрим сначала состав нескольких веществ, содержащих водород:

Сравнивая формулы этих веществ, можно сделать следующий вывод: атомы различных элементов могут присоединять по одному, по два, по три и по четыре атома водорода, а к одному атому водорода никогда не присоединяется больше одного атома какою-либо другого элемента.

Рассмотрим теперь реакции замещения водорода металлами. При изучении водорода мы ознакомились с реакцией замещения водорода в соляной кислоте цинком. На основании изучения количества вступающего в реакцию цинка и получающегося в результате реакции водорода найдено, что каждый атом цинка вытесняет из молекулы кислоты два атома водорода:

Zn + 2HCl = ZnCL2 + h3?

А для замещения одного атома водорода никогда не требуется больше одного атома металла. Следовательно, атом водорода и в реакции соединения, и в реакции замещения проявляет одну и ту же самую малую валентность. Поэтому валентность водорода принята за единицу. Валентность же другого какого-либо элемента выражается числом, показывающим, сколько атомов водорода может присоединить или заместить атом этого элемента.

Если атом элемента присоединяет или замещает один атом водорода, элемент в этом соединении одновалентен. Хлор в соединении с водородом HCl одновалентен, Если атом элемента присоединяет или замещает два атома водорода, элемент в этих соединениях двухвалентен. Цинк и кислород двухвалентны, так как атом цинка замещает в кислоте два атома водорода, а атом кислорода в молекуле воды соединён с двумя атомами водорода. Азот в аммиаке Nh4 трёхвалентен, а углерод в метане Ch5 четырёхвалентен.

Следует иметь в виду, что валентность элемента проявляется только в соединении е другими элементами. Валентность элемента в свободном состоянии равна нулю.Некоторые элементы обладают одной и той же постоянной валентностью в соединениях со всеми другими элементами. Например, водород, натрий калий, серебро – одновалентны, кислород, магний, кальций, цинк – двухвалентны, алюминий – трехвалентен.

Большинство элементов обладает переменной валентностью. Например, в зависимости от условий реакции может образоваться окись углерода CO или двуокись углерода CO2 (углекислый, газ). Углерод в окиси двухвалентен, а в двуокиси четырёхвалентен. Железо в соединениях с кислородом может быть двухвалентным (FeO) и трехвалентным (Fe2O3).

Если известна формула сложного вещества, состоящего из двух элементов, и валентность одного из них, то легко определить и валентность другого элемента. Например, формула сероводорода h3S. Так как водород одновалентен и атом серы соединён с двумя атомами водорода, то сера в этом соединении двухвалентна.

При вычислении валентности элементов в соединении их с кислородом следует исходить из того, что кислород во всех соединениях двухвалентен. Если атом какого-либо элемента присоединяет один атом кислорода, — элемент двухвалентен; если к одному атому элемента присоединены три атома кислорода, - элемент шестивалентен и т.д. Например, в окиси серы SO3 сера шестивалентна, так как её атом присоединяет три двухвалентных атома кислорода.

Из приведённых примеров видно, что в молекулах сложных веществ, состоящих из двух элементов, общее число единиц валентности атомов одного элемента равно сумме единиц валентности атомов другого элемента. Пользуясь этим правилом и зная валентность элементов, можно предвидеть формулы их соединений. Допустим, что нужно составить формулу соединения алюминия с кислородом. По таблице валентности химических элементов находим: валентность алюминия равна 3, валентность кислорода — 2. Чтобы сумма единиц валентности алюминия была равна сумме единиц валентности кислорода, в молекуле этого укисла должно быть два атома алюминия (сумма единиц валентности равна 6) и три атома кислорода (сумма единиц валентности тоже равна 6). Формула окиси алюминия Al2O3.

При составлении формул веществ можно обозначать валентность короткими линиями — чёрточками. Например, валентность углерода равна четырём, у знака атома углерода ставят четыре чёрточки: = С =, у знака двухвалентного кислорода ставят две чёрточки: О =. Формула углекислого газа имеет вид 0 = C= 0.

Благодаря этим чёрточкам ясно видно, что число валентностей атома углерода равно числу валентностей двух атомов кислорода. Формулы с обозначением валентности и указанием, какие атомы непосредственно присоединяются друг к другу в молекуле, называются структурными формулами. Ниже приводится несколько простых и структурных формул:

HCl

H - Cl

CuO

Cu = O

h3O

H - O - H

SO2

O = S = O

Не следует думать, что знание валентности какого-либо элемента позволяет нам предвидеть любую химическую реакцию и составить ее уравнение. Нужно знать ещё, могут ли атомы данных элементов соединяться или замещать друг друга.

Источник: Д.М. Кирюшкин, учебник уроков по химии для 7 класса средней школы.

scibio.ru

Урок химии "Валентность химических элементов" (8 класс)

Тема урока. ВАЛЕНТНОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

Тип урока: комбинированный урок.

Цель урока: сформировать понятие валентность и умение определять валентность по химическим формулам.

Задачи урока:

  1. Образовательные: познакомить учащихся с понятием валентность; сформировать и закрепить умение определять валентность по химическим формулам.

  2. Воспитательные: показать единство материального мира.

  3. Развивающие: приобретение навыков самостоятельной работы.

Основные понятия темы: валентность, индекс, постоянная и переменная валентность, бинарное соединение.

Методы и приемы: фронтальная беседа, индивидуальная, самостоятельная работа.

Оборудование: учебник «Химия 8 класс» Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.; периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева; шаростержневые модели молекул HCl, h3O, Nh4, Ch5; графические формулы молекул HCl, h3O, Nh4, Ch5; карточки с индивидуальными заданиями.

ХОД УРОКА

  1. Организационный момент.

  2. Проверка домашнего задания.

Фронтальная беседа.

- Какие по составу вещества вам известны? (Простые и сложные).

- Чем различаются простые и сложные вещества? (Количеством входящих в них элементов).

-Что такое химическая формула? (Химическая формула – это запись, выражающая качественный и количественный состав данного вещества).

- Что называют индексом? (Индекс обозначает число атомов элемента, входящих в состав данного вещества).

-Какую информацию можно получить о веществе по его химической формуле? (Качественный состав – это какие элементы входят в состав данного вещества, а количественный – в каком соотношении).

- Что необходимо для того, чтобы вывести химическую формулу вещества? (Необходимо знать массовые доли химических элементов).

Индивидуальное задание. (Выполняется на доске учащимся).

Выведите простейшую формулу соединения, в котором массовая доля натрия равна 32,4%, серы – 22,5%, кислорода – 45,1%.

Решение.

Из условия задачи следует, что в 100 единицах массы вещества 32,4 единицы натрия, 22,5 единицы серы и 45,1 единицы кислорода. Находим число атомов каждого элемента в 100 единицах вещества:

32,4 : 23 = 1,4 атома натрия

22,5 : 32 = 0,7 атома серы

45,1 : 16 = 2,8 атома кислорода

Следовательно, можно определить соотношение чисел атомов в формуле вещества:

x: y: z = 1,4: 0,7 : 2,8 = 2: 1: 4

Эти числа принимаются в качестве индексов в формуле вещества – Na2SO4. (Учащийся читает формулу, называет качественный и количественный состав вещества).

Числовые индексы в химических формулах указывают на то, что атомы соединяются друг с другом не произвольно, а в определенных соотношениях.

А как же узнают состав каждого вещества? С помощью сложных экспериментов. Однако на практике для составления химических формул веществ часто опираются на закономерности элементов, с которыми вы сегодня познакомитесь на уроке. Запишите тему урока в тетрадях.

  1. Актуализация знаний.

Демонстрация шаростержневых молекул и графических формул HCl, h3O, Nh4, Ch5 (приложение 1).

Обсуждение качественного и количественного состава этих веществ.

В молекуле HCl атом хлора удерживает один атом водорода, в молекуле h3O атом кислорода удерживает два атома водорода, в молекуле Nh4 атом азота удерживает три атома водорода, в молекуле Ch5 атом углерода удерживает четыре атома водорода.

Проблемный вопрос. Почему атомы разных элементов удерживают неодинаковое число атомов водорода?

  1. Изучение нового материала.

Свойство атомов удерживать при себе определенное число атомов называется валентностью. Зная валентность можно составить формулу любого вещества. Итак, запишем, что же такое валентность:

Валентность – это способность атомов удерживать при себе определенное число атомов других элементов.

Валентность атома водорода принята за единицу.

HCl – атом хлора удерживает один атом водорода, значит, хлор одновалентен.

h3O – атом кислорода удерживает два атома водорода, значит, кислород двухвалентен.

Nh4 – атом азота удерживает три атома водорода, следовательно, азот трехвалентен.

Ch5 – атом углерода удерживает четыре атома водорода, следовательно, углерод четырехвалентен.

Валентность обозначается римской цифрой, которая ставится над знаком химического элемента в формуле вещества.

Атомы одних химических элементов имеют постоянную валентность, а других переменную.

Водород и фтор всегда одновалентны, а кислород – двухвалентен. Другие элементы с постоянной валентностью находятся в I – III группах периодической системы, причем значение валентности каждого элемента совпадает с номером группы. Например, элемент I группы натрий одновалентен, элемент II группы кальций двухвалентен, а элемент III группы алюминий трехвалентен. Исключениями являются элементы I группы медь (значение валентности – 1 и 2) и золото (1 и 3).

Большинство элементов имеют переменную валентность (т.е. в разных соединениях один и тот же элемент может проявлять разную валентность).

VI IV II

SO3 SO2 h3S

В учебнике на странице 56 в таблице 3 приведены значения валентности некоторых химических элементов в соединениях. Назовите элементы с переменной валентностью.

Зная формулы веществ, состоящих из двух элементов, и валентность одного из них, можно определить валентность другого элемента.

Запишем правила определения валентности по формулам бинарных соединений (т.е соединений, состоящих из двух атомов).

Правила определения валентности элементов в соединениях (алгоритм определения валентности по формуле бинарного соединения (§ 16 с.57- 58)):

1. Записать химическую формулу вещества и указать валентность известного элемента.

Например, углекислый газ имеет формулу – СО2, валентность кислорода постоянна и равна двум, записываем над символом кислорода II.

II

СО2

2. Найти наименьшее общее кратное (НОК) между известным значением валентности и индексом этого элемента.

Для этого умножаем валентность известного элемента на индекс при этом элементе:

2 × II = 4 – это и есть НОК

II

С О2

3. Наименьшее общее кратное разделить на индекс другого элемента, полученное число и есть значение валентности. Индекс при атоме углерода равен 1, значит:

4 : 1 = IV – это и есть валентность атома углерода.

IV II

СО2

Разберем еще один пример:

II

Fe2O3

1. Валентность кислорода постоянна и равна II.

2. НОК: 3 × II = 6

3. 6 : 2 = III – это и есть валентность атома железа.

III II

Fe2O3

  1. Закрепление изученного материала.

Выполняются задания по карточкам (Приложение 2).

  1. Определите валентность элементов в соединениях с кислородом:

  1. Определите валентность элементов в соединениях с водородом:

  1. Определите валентность элементов в следующих соединениях:

  1. Выполните тестовые задания из учебника (с. 58).

  1. Домашнее задание. Выучить материал § 16, выполнить № 3-5 с. 58. Индивидуальное задание*: изобразить графические формулы молекул Ph4, SO3.

Приложение 1 H

H C H

H

Приложение 1

H N H

H

Приложение 1

H O H

Приложение 1

H Cl

Приложение 2

Валентность химических элементов. Определение валентности по формуле соединений.

Изучите алгоритм определения валентности по формуле бинарного соединения (§ 16 с.57- 58)

Запомните!

  1. Валентность водорода равна I во всех соединениях.

  2. Валентность кислорода во всех соединениях равна II.

  1. Определите валентность элементов в соединениях с кислородом:

  1. Определите валентность элементов в соединениях с водородом:

  1. Определите валентность элементов в следующих соединениях:

  1. Выполните тестовые задания из учебника (с. 58).

infourok.ru

Конспект урока по Химии "Валентность и степень окисления атомов" 10 класс

Тема урока: «Валентность и степень окисления атомов»

Цель урока: Определить понятие валентности и степени окисления атомов.

Задачи:

Основные понятия. Валентность, степень окисления атомов.

План урока:

  1. Организационный момент.

  2. Подготовка к объяснению нового материала.

  3. Изложение нового материала.

  4. Закрепление темы.

  5. Домашнее задание.

Ход урока:

1. Здравствуйте, ребята! Кто сегодня на уроке отсутствует?

2. Тема нашего урока для вас уже знакома. В курсе химии 8 класса мы уже говорили о валентности и о степенях окисления. Сегодня мы будем вспоминать то, что знаем и узнавать то, что раньше не изучали.

3. Итак, что же такое валентность?

Валентность – одно из основных понятий химии, которое было введено в науку в середине 19в.

Валентность – это свойство атомов химического элемента присоединять определенное число атомов других химических элементов, или валентность – это способность атомов образовывать соединения.

Это определение ввел английский химик Э. Франкленд в 1852 г. как понятие о соединительной силе. Оно использовалось Д.И.Менделеевым как одно из главных свойств атома при установлении периодического закона. Валентность характеризует способность атомов элементов соединяться с другими атомами.

За единицу валентности принята валентность атома водорода. Атом водорода не присоединяет больше одного атома другого элемента. Это видно из химических формул следующих соединений HCl, HBr, h3S, Ph4, Ch5. Можно графически представить эти формулы так:

 

                                                        H

                                                         |

H–Cl, H–Br, H–S–Н, H–Р–Н, Н–C–H.

                                          |              |

                                         Н            H

 

Черточки в формулах условно обозначают связи между атомами. Сколько связей может образовать атом, такова его валентность.

Физический смысл термина валентность стал понятен с развитием учения о строении атомов и химической связи. Атомы элементов могут вести себя по–разному: отдавать или присоединять электроны, образовывать общие электронные пары. Электроны, которые участвуют в образовании химической связи между атомами, называются валентными.

у химических элементов общее число валентных электронов в атоме равно номеру группы ПС, в которой находится элемент.

К валентным относятся, прежде всего, электроны внешних незавершенных уровней. Однако валентными могут быть и электроны второго снаружи уровня. Значения высших валентностей элементов имеют четкую периодическую зависимость от величины заряда ядра. В связи с этими данными определение валентности изменилось.

Валентность определяется как число химических связей, которыми данный атом соединен с другими атомами.

Для характеристики состояния атомов в соединениях введено понятие степени окисления.

Степень окисления – это условный заряд атомов химического элемента в соединении, вычисленный на основе предположения, что все соединения состоят только из ионов.

Степень окисления может иметь отрицательное, положительное и нулевое значения, которые обычно выражаются арабскими буквами со знаками и ставят над символом элемента, например:

Отрицательное значение степени окисления имеют те атомы, которые приняли электроны от других атомов или к которым смещены общие электронные пары, то есть атомы более электроотрицательных атомов.

Отрицательная, или низшая, степень окисления определяется числом электронов, которые атом может принять для завершения внешнего энергетического уровня до устойчивого состояния(8 электронов). Ее можно вычислить по формуле 8 - №гр. Отрицательные степени окисления имеют элементы – неметаллы.

Положительную степень окисления имеют атомы, которые отдают свои электроны другим атомам. Высшая положительная степень окисления проявляется, когда в образовании связи принимают участие все валентные электроны атома. Численно она равна, номеру группы ПС и является важной количественной характеристикой элемента в его соединениях. Исключение составляют фтор, кислород, гелий, аргон, железо и элементы подгруппы кобальта и никеля, высшая валентность которых ниже, чем номер группы. Металлы в соединениях всегда имеют положительную степень окисления.

Нулевое значение степени окисления может быть у атомов в молекулах простых веществ, например в молекулах кислорода, фтора, водорода, хлора, так как в этом случае электроны в равной мере принадлежат обоим атомам. Степень окисления атомов в простом веществе равно нулю.

Степень окисления может представлять собой и дробное число. Такие значения степеней окисления могут быть использованы для составления ОВР.

Атомы в соединениях могут иметь и промежуточные степени окисления.

Изменения степеней окисления элементов по группам периодической счистемы соответствует периодичности изменения химических свойств элементов с ростом заряда ядра.

Зная степень окисления элемента в соединениях, можно предсказать, окислительные и восстановительные свойства проявит этот элемент и его соединение.

Степень окисления часто не совпадает с валентностью, т.к. во многих соединениях степень окисления атома элемента не совпадает с числом образуемых им связей

По формулам большинства неорганических соединений можно судить о степени окисления, а не о валентности.

4.

Определите степень окисления в следующих соединениях:

5. Домашнее задание: § 2.9, стр. 79 № 6, 7, 8.

doc4web.ru

Валентность химических элементов

Рассматривая формулы различных соединений, нетрудно заметить, что число атомов одного и того же элемента в молекулах различных веществ не одинаково. Например, HCl, Nh5Cl, h3S, h4PO4 и т.д. Число атомов водорода в этих соединениях изменяется от 1 до 4. Это характерно не только для водорода.

Как же угадать, какой индекс поставить рядом с обозначением химического элемента? Как составляются формулы вещества? Это легко сделать, когда знаешь валентность элементов, входящих в состав молекулы данного вещества.

Валентность – это свойство атома данного элемента присоединять, удерживать или замещать  в химических реакциях определённое количество атомов другого элемента. За единицу валентности принята валентность атома водорода. Поэтому иногда определение валентности формулируют так: валентность – это свойство атома данного элемента присоединять или замещать определённое количество атомов водорода.

Если к одному атому данного элемента прикрепляется один атом водорода, то элемент одновалентен, если два – двухвалентен и т.д. Водородные соединения известны не для всех элементов, но почти все элементы образуют соединения с кислородом О. Кислород считается постоянно двухвалентным.

Постоянная валентность:

I – H, Na, Li, K, Rb, CsII – O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, CdIII – B, Al, Ga, In

Но как поступить в том случае, если элемент не соединяется с водородом? Тогда валентность необходимого элемента определяют  по валентности известного элемента. Чаще всего её находят, используя валентность кислорода,  потому что в соединениях его валентность всегда равно 2. Например, не составит труда найти валентность элементов в следующих соединениях: Na2O (валентность Na – 1, O – 2), Al2O3 (валентность Al – 3, O – 2).

Химическую формулу данного вещества можно составить, только зная валентность элементов. Например, составить формулы таких соединений, как CaO, BaO, CO, просто, потому что число атомов в молекулах одинаково, так  как валентности элементов равны.

А если валентности разные? Когда мы действуем в таком случае? Необходимо запомнить следующее правило: в формуле любого химического  соединения произведение валентности одного элемента на число его атомов в молекуле равно произведению валентности на число атомов другого элемента. Например, если  известно, что валентность Mn  в соединении равна 7, а O – 2, тогда формула соединения будет выглядеть так  Mn2O7.

Как же мы получили формулу?

Рассмотрим алгоритм составления формул по валентности для состоящих из двух химических элементов.

Существует правило, что число валентностей у одного химического элемента равно числу валентностей у другого. Рассмотрим на примере образования молекулы, состоящей из марганца и кислорода.Будем составлять в соответствии с алгоритмом:

1. Записываем рядом символы химических элементов:

Mn O

2. Ставим над химическими элементами цифрами их валентности (валентность химического элемента можно найти в таблице периодической системы Менделева, у марганца – 7, у кислорода  – 2.

3. Находим наименьшее общее кратное (наименьшее число, которое делится без остатка на 7 и на 2). Это число 14. Делим его на валентности элементов 14 : 7 = 2, 14 : 2 = 7, 2 и 7 будут индексами, соответственно у фосфора и кислорода. Подставляем индексы.

Зная валентность одного химического элемента, следуя правилу: валентность одного элемента × число его атомов в молекуле = валентность другого элемента × число атомов этого (другого) элемента,  можно определить валентность другого.

Mn2O7 (7 · 2 = 2 · 7).

2х = 14,

х = 7.

Понятие о валентности было введено в химию до того, как стало известно строение атома. Сейчас установлено, что это свойство элемента связано с числом внешних электронов. Для многих элементов максимальная валентность вытекает из положения этих элементов в периодической системе.

Остались вопросы? Хотите знать больше о валентности?Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

blog.tutoronline.ru

Определение валентности по формулам химических соединений

Зная валентность одного химического элемента, можно определить валентность других атомов в соединении. Если атомы водорода всегда одновалентные, то в молекуле хлороводорода HCl валентность атомов хлора также равен единице, так как

атом хлора связан только с атомом водорода и не может образовывать с ним больше одного связь. В молекуле аммиака Nh4 атом азота связан с тремя одновалентными атомами водорода, следовательно азот трехвалентный, так как образует три связи. На основании этого можно изобразить структурные формулы хлороводорода и аммиака. Для определения валентности элементов не обязательно составлять структурные формулы. Обратите внимание на то, что суммарное число связей атомов одного элемента всегда равна суммарному числу связей всех атомов другого элемента, то есть если умножить число атомов определенного элемента в молекуле на его валентность, то такое произведение будет одинаковым для всех элементов в этом соединении . Например, в молекуле углекислого газа CO2 Карбон четырехвалентен (общее число связей равно 1 - IV = 4), а кислород двухвалентное (общее число связей равно 2 - II = 4).

 

На основании этого можно определять валентности элементов в любой соединении, которая состоит из двух химических элементов (эти соединения называют бинарными). Для этого можно использовать такой алгоритм. Для большинства химических элементов, особенно для элементов с переменной валентностью, можно определить высшее (максимальную) валентность по Периодической системе. Высшая валентность химического элемента в подавляющем большинстве случаев равна номеру группы периодической системы, в которой находится этот элемент. С помощью периодической системы можно определить и возможные валентности для химических элементов: для этого нужно от высшей валентности отнять 2. Приведенный принцип не является законом, то есть он не оказывается в совершенно всех случаях. Например, кислород, находящийся в VI группе, обнаруживает только валентность II, а для железа (VIII группа) характерны валентности II и III. Однако для большинства элементов, с которыми вы встречаетесь в школьном курсе, он справедлив. Подробнее определения валентности для каждого элемента описано во второй части данного руководства.

worldofscience.ru

Как определить валентность химических элементов - Разные правила и памятки - Памятки ученикам

Рассматривая формулы различных соединений, нетрудно заметить, что число атомов одного и того же элемента в молекулах различных веществ не одинаково. Например, HCl, Nh5Cl, h3S, h4PO4 и т.д. Число атомов водорода в этих соединениях изменяется от 1 до 4. Это характерно не только для водорода.

Как же угадать, какой индекс поставить рядом с обозначением химического элемента? Как составляются формулы вещества? Это легко сделать, когда знаешь валентность элементов, входящих в состав молекулы данного вещества.

Валентность – это свойство атома данного элемента присоединять, удерживать или замещать  в химических реакциях определённое количество атомов другого элемента. За единицу валентности принята валентность атома водорода. Поэтому иногда определение валентности формулируют так:валентность – это свойство атома данного элемента присоединять или замещать определённое количество атомов водорода.

Если к одному атому данного элемента прикрепляется один атом водорода, то элемент одновалентен, если два – двухвалентен и т.д. Водородные соединения известны не для всех элементов, но почти все элементы образуют соединения с кислородом О. Кислород считается постоянно двухвалентным.

Постоянная валентность:

I – H, Na, Li, K, Rb, CsII – O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, CdIII – B, Al, Ga, In

Но как поступить в том случае, если элемент не соединяется с водородом? Тогда валентность необходимого элемента определяют  по валентности известного элемента. Чаще всего её находят, используя валентность кислорода,  потому что в соединениях его валентность всегда равно 2.Например, не составит труда найти валентность элементов в следующих соединениях: Na2O (валентность Na – 1, O – 2), Al2O3 (валентность Al – 3, O – 2).

Химическую формулу данного вещества можно составить, только зная валентность элементов. Например, составить формулы таких соединений, как CaO, BaO, CO, просто, потому что число атомов в молекулах одинаково, так  как валентности элементов равны.

А если валентности разные? Когда мы действуем в таком случае? Необходимо запомнить следующее правило: в формуле любого химического  соединения произведение валентности одного элемента на число его атомов в молекуле равно произведению валентности на число атомов другого элемента. Например, если  известно, что валентность Mn  в соединении равна 7, а O – 2, тогда формула соединения будет выглядеть так  Mn2O7.

Как же мы получили формулу?

Рассмотрим алгоритм составления формул по валентности для состоящих из двух химических элементов.

Существует правило, что число валентностей у одного химического элемента равно числу валентностей у другого. Рассмотрим на примере образования молекулы, состоящей из марганца и кислорода.Будем составлять в соответствии с алгоритмом:

1. Записываем рядом символы химических элементов:

Mn O

2. Ставим над химическими элементами цифрами их валентности (валентность химического элемента можно найти в таблице периодической системы Менделева, у марганца – 7, у кислорода  – 2.

3. Находим наименьшее общее кратное (наименьшее число, которое делится без остатка на 7 и на 2). Это число 14. Делим его на валентности элементов 14 : 7 = 2, 14 : 2 = 7, 2 и 7 будут индексами, соответственно у фосфора и кислорода. Подставляем индексы.

Зная валентность одного химического элемента, следуя правилу: валентность одного элемента × число его атомов в молекуле = валентность другого элемента × число атомов этого (другого) элемента,  можно определить валентность другого.

Mn2O7 (7 · 2 = 2 · 7).

2х = 14,

х = 7.

Понятие о валентности было введено в химию до того, как стало известно строение атома. Сейчас установлено, что это свойство элемента связано с числом внешних электронов. Для многих элементов максимальная валентность вытекает из положения этих элементов в периодической системе.

www.mamapapa-arh.ru