Kuamua na Valence ya vipengele kemikali

Maarifa ya muundo wa atomi na molekuli katika karne XIX hawawezi kueleza sababu ambayo baadhi idadi ya atomi kuunda vifungo na chembe nyingine. Lakini mawazo ya wanasayansi kabla ya muda wao, na Valence ya bado inachunguzwa kama moja ya kanuni ya msingi ya kemia.

Kutokana na historia ya dhana ya "Valence ya vipengele kemikali"

Bora British mwanakemia XIX karne Edvard Franklend aliunda neno "mawasiliano" katika matumizi ya kisayansi kuelezea mahusiano ya atomi na kila mmoja. Sayansi kugundua kuwa baadhi ya vipengele kemikali kuunda misombo na kiasi hicho cha chembe nyingine. Kwa mfano, nitrojeni inaona atomi ya hidrojeni tatu katika molekuli ya amonia.

Mwezi Mei 1852 Frankland kuweka mbele nadharia tete kuwa kuna idadi maalum ya minyororo ya kemikali kwamba chembe huweza kutengeneza na chembe nyingine ndogo ya suala hilo. Frankland kutumia kauli ya "nguvu ya kuunganisha" kuelezea nini baadaye kuitwa valence. kemia British ilianzishwa kama minyororo ya kemikali kuunda atomi ya mambo ya mtu binafsi maalumu katika katikati ya karne ya XIX. Kazi Frankland ilikuwa mchango muhimu kemia ya kisasa ya kimuundo.

maendeleo ya maoni

Ujerumani duka la dawa FA Kekule imeonekana katika mwaka wa 1857 kwamba carbon ni chetyrehosnovnym. Katika rahisi yake kiwanja - methane - kutokea kutokana na 4 atomi hidrojeni. Neno "basicity" mwanasayansi kutumika kwa mteule mambo mali kuungana idadi maalum ya chembe nyingine. Katika Russia, data juu ya muundo wa jambo uliratibisha A. M. Butlerov (1861). Zaidi ya hayo maendeleo ya nadharia ya kemikali dhamana kupatikana kwa njia ya mafundisho ya mabadiliko ya mara kwa mara katika mali ya vipengele. mwandishi wake - mwingine bora Urusi mwanakemia D. I. Mendeleev. Ni imeonekana kuwa Valence ya vipengele kemikali katika misombo na huduma zingine, hutokana na msimamo ambao wao kuchukua katika mfumo mara kwa mara.

Graphical uwakilishi wa Valence na kemikali bonding

uwezekano wa maono molekuli - moja ya sifa undoubted ya nadharia valence. mfano wa kwanza alionekana katika 1860, na tangu 1864 imekuwa ikitumia formula miundo anayewakilisha kemikali circumferential alama ndani. Kati ya alama dash atomi imeonyeshwa kemikali dhamana, na idadi ya mistari ni sawa na valence. Katika miaka hiyo hiyo hiyo, ilitolewa kwanza sharosterzhnevye mfano (kuona. Photo upande wa kushoto). Mwaka 1866 Kekule mapendekezo muundo stereochemical ya atomi kaboni katika mfumo wa tetrahedron, ambayo yeye pamoja na katika kiada wake "Organic Chemistry".

Valence ya vipengele kemikali, na kuibuka kwa mahusiano utafiti na shirika G. Lewis, ambaye kuchapishwa matendo yake 1923 baada ugunduzi wa elektroni. Hivyo kuitwa chaji hasi chembe vidogo, ambayo ni sehemu ya maganda atomiki. Katika kitabu chake, Lewis kutumika uhakika kuzunguka pande nne za ishara kemikali kwa kuonyesha ya elektroni valence.

Valency ya hidrojeni na oksijeni

Kabla ya viumbe wa mfumo wa mara kwa mara ya Valence ya vipengele kemikali katika misombo lilifanywa kulinganisha na atomu ambacho ni inajulikana. Hidrojeni na oksijeni walichaguliwa kama rejea. Mwingine kipengele kemikali ni kuwavutia ama kubadilishwa kwa idadi fulani ya H atomi, na O.

Kwa namna hii, mali ulifanywa katika misombo monovalent na hidrojeni (valency ya kipengele cha pili ni mteule na Nambari ya Kirumi):

• HCl - kloro (I):
• H ₂ O - oksijeni (II);
• NH ₃ - nitrojeni (III);
• CH ₄ - kaboni (IV).

oksidi ya K ₂ O, CO, N ₂ O _3, Sio _2, SO ₃ ulifanywa na Valence ya madini ya nonmetals oksijeni, mara mbili ya idadi ya atomi attachable O. zilizopatikana kufuatia maadili: K (I), C ( II), N (III) , Si (IV), S (VI).

Jinsi ya kuamua Valence ya vipengele kemikali

Kuna sheria ya malezi ya minyororo ya kemikali na elektroni jozi ya kawaida:

• Mfano hidrojeni Valence - I.
• Kawaida oksijeni Valence ya - II.
• Kwa mambo nonmetals-chini Valence iweze kutambulika kwa formula 8 - № kundi ambalo wao ni katika mfumo wa mara kwa mara. Juu, kama inaweza kuamua na idadi ya makundi.
• Kwa mambo upande wa subgroups upeo iwezekanavyo valency ni sawa na idadi ya makundi katika meza ya mara kwa mara.

Uamuzi wa Valence ya vipengele kemikali kiwanja ya formula unafanywa kwa kutumia algorithm yafuatayo:

1. Rekodi juu ya kemikali ukoo inayojulikana thamani kwa moja ya vipengele. Kwa mfano, katika Mn ₂ O ₇ oksijeni valency ni II.
2. Kokotoa jumla ya thamani, ambayo lazima kukua kwa Valence ya idadi ya atomi ya moja kemikali kipengele katika molekuli, 2 * 7 = 14.
3. Kuamua valency ya kipengele cha pili, ambapo ni haijulikani. Gawanya zilizopatikana katika Sec. 2 thamani na idadi ya Mn atomi katika molekuli.
4. 14: 2 = 7. Valence wa oksidi manganisi katika juu yake - VII.

Kudumu na kutofautiana valency

Valence thamani za hidrojeni na oksijeni ni tofauti. Kwa mfano, kiberiti katika kiwanja cha H ₂ S ni divalent, kama katika formula SO ₃ - hexavalent. kaboni monoksidi humenyuka na oksijeni, CO na CO ₂ dioxide. kiwanja kwanza ni Valence ya C II, na katika pili - IV. thamani sawa katika methane CH _4.

Zaidi ya mambo wala kuonyesha mara kwa mara na kutofautiana valence, kwa mfano, phosphorus, nitrojeni, kiberiti. utafutaji kwa ajili ya sababu kubwa ya jambo hili ilisababisha nadharia ya kemikali bonding, dhana ya elektroni valence shell, orbitals molekuli. kuwepo kwa thamani tofauti ya mali hiyo kupatikana kwa maelezo ya muundo wa atomi na molekuli nafasi.

dhana za kisasa za Valence

atomi zote ni linajumuisha kiini chanya kuzungukwa na elektroni chaji hasi. ganda la nje, ambayo wao kuunda, ni unfinished. muundo kukamilika ni imara zaidi, ina 8 elektroni (unane). Chemical bonding na kawaida matokeo elektroni jozi katika hali atomi kwa nguvu nzuri.

Utawala kwa ajili ya malezi ya misombo ni kukamilika kwa shell au kwa kupokea elektroni nywea thiol - kutegemea kama mchakato ni rahisi kupita. Kama chembe hutoa kwa ajili ya malezi ya kemikali dhamana chembe hasi kutokuwa jozi, vifungo ni aina kwa muda mrefu kama ni thiol elektroni. Kwa mujibu wa dhana ya kisasa, Valence ya atomi ya mambo ya kemikali - ni uwezo wa kuzalisha idadi fulani ya dhamana covalent. Kwa mfano, katika molekuli, H ₂ S sulfuri, sulfidi hidrojeni hupata Valence II (-), kwa sababu kila chembe kushiriki katika malezi ya jozi mbili elektroni. ishara "-" inaonyesha kivutio ya jozi elektroni kwa kipengele zaidi electronegative. Angalau electronegative kwa thamani ya Valence appends "+".

Wakati utaratibu wa wafadhili-ya kukubali ni kushiriki katika mchakato wa elektroni jozi wa kipengele moja na nyingine bure Valence mizunguko.

utegemezi wa Valence muundo wa chembe

Fikiria kwa mfano kaboni na oksijeni, kama unategemea muundo wa vitu Valence ya vipengele kemikali. Upimaji Jedwali inatoa maelezo ya jumla ya sifa ya msingi ya carbon chembe:

• ishara ya kemikali - C;
• nambari ya bidhaa - 6;
• nyuklia malipo - 6;
• protons katika kiini - 6;
• elektroni - 6, ikiwa ni pamoja 4 nje, 2 ambayo kuunda jozi, 2 - thiol.

Kama carbon chembe aina vifungo mbili katika monoookside CO, basi matumizi yake hutolewa 6 tu chembe hasi. Ili kupata octets zinahitajika ili kulinganisha 4 sumu nje chembe hasi. Carbon ina Valence ya IV (+) katika kaboni na IV (-) katika methane.

Makutano idadi ya oksijeni - 8, Valence shell lina elektroni sita, wawili kati yao kuunda jozi na ni kushiriki katika minyororo ya kemikali na mwingiliano na atomi nyingine. Mfano oksijeni Valence - II (-).

valency na oxidation hali

Mara nyingi ni rahisi zaidi kutumia neno "kiasi cha oxidation". Hivyo kuitwa malipo chembe ambayo itakuwa kupata kama elektroni wote wakiongozwa na kipengele kisheria, ambayo ina thamani elektroootritsatelnosti zaidi (EO). oxidation idadi ya dutu rahisi ni sifuri. By oxidation zaidi EO aliongeza kipengele "-" ishara, chini electronegative - "+". Kwa mfano, kuu kundi vyuma kwa oxidation ya kawaida na ion mashtaka nambari sawa na ishara ya "+". Katika hali nyingi valency na oxidation hali ya atomi katika kiwanja hicho kiidadi sanjari. Wakati tu mwingiliano na atomi zaidi electronegative chanya oxidation serikali, na mambo ambaye EO chini - hasi. dhana ya "Valence ya" mara nyingi inahusu dutu wa muundo Masi.