Sabit və dəyişən valentlik cədvəli olan elementlər. Valentlik

İndiyə qədər siz dərslikdə verilmiş maddələrin kimyəvi düsturlarından və ya müəllimin sizə dediyi düsturlardan istifadə etmisiniz. Kimyəvi formulları necə düzgün tərtib etmək olar?

Maddələrin kimyəvi formulları maddənin keyfiyyət və kəmiyyət tərkibi haqqında biliklərə əsaslanaraq tərtib edilir. Çox sayda maddələr var, təbii olaraq bütün düsturları xatırlamaq mümkün deyil. Bu lazım deyil! Atomların yeni kimyəvi birləşmələr yaratmaq üçün bir-biri ilə birləşməyə qadir olduğu müəyyən bir nümunəni bilmək vacibdir. Bu qabiliyyət deyilir valentlik.

Valentlik- elementlərin atomlarının müəyyən sayda digər elementlərin atomlarını birləşdirmək xüsusiyyəti

Su, metan və karbon qazı kimi bəzi maddələrin molekullarının modellərini nəzərdən keçirək.

Görünür ki, su molekulunda bir oksigen atomu iki hidrogen atomunu birləşdirir. Buna görə də onun valentliyi ikidir. Bir metan molekulunda bir karbon atomu dörd hidrogen atomunu birləşdirir, bu maddədəki valentliyi dörddür. Hər iki halda hidrogenin valentliyi birə bərabərdir. Karbon karbon qazında eyni valentliyi nümayiş etdirir, lakin metandan fərqli olaraq, karbon atomu iki oksigen atomunu birləşdirir, çünki oksigenin valentliyi ikidir.

Elə elementlər var ki, birləşmələrdə valentliyi dəyişmir. Belə elementlərin olduğu deyilir daimi valentlik. Bir elementin valentliyi fərqli ola bilərsə, bunlar elementlərdir dəyişən valentlik. Bəzi kimyəvi elementlərin valentliyi Cədvəl 2-də verilmişdir. Valentlik adətən Roma rəqəmləri ilə işarələnir.

Cədvəl 2. Bəzi kimyəvi elementlərin valentliyi

Qeyd etmək lazımdır ki, elementin ən yüksək valentliyi ədədi olaraq onun yerləşdiyi Dövri Sistemin qrupunun sıra nömrəsi ilə üst-üstə düşür. Məsələn, karbon IV qrupdadır, onun ən yüksək valentliyi IV-dür.

Üç istisna var:

• azot– V qrupdadır, lakin onun ən yüksək valentliyi IV-dür;
• oksigen– VI qrupdadır, lakin onun ən yüksək valentliyi II-dir;
• flüor– VII qrupdadır, lakin onun ən yüksək valentliyi I-dir.

Bütün elementlərin Dövri Sistemin səkkiz qrupunda yerləşməsinə əsaslanaraq, valentlik qiymətlər ala bilər. I-dən VIII-ə qədər.

Valentlikdən istifadə edərək maddələrin düsturlarını tərtib etmək

Valentlikdən istifadə edərək maddələrin düsturlarını tərtib etmək üçün müəyyən bir alqoritmdən istifadə edəcəyik:

Maddənin düsturundan istifadə edərək valentliyin təyini

Bir maddənin düsturundan istifadə edərək elementlərin valentliyini təyin etmək üçün tərs prosedur lazımdır. Bunu alqoritmdən istifadə edərək də nəzərdən keçirək:

Bu bölməni öyrənərkən biz kimyəvi elementlərin yalnız iki növ atomunu ehtiva edən mürəkkəb maddələri nəzərdən keçirdik. Daha mürəkkəb maddələr üçün düsturlar fərqli şəkildə tərtib edilir.

İkili birləşmələr – tərkibində iki növ element atomu olan birləşmələr

Atomların birləşmələrinin ardıcıllığının ardıcıllığını müəyyən etmək üçün maddələrin struktur (qrafik) düsturlarından istifadə olunur. Belə düsturlarda elementlərin valentlikləri valentlik vuruşları (tire) ilə göstərilir. Məsələn, bir su molekulu kimi təmsil oluna bilər

N─O─N

Qrafik düstur molekulların quruluşunu deyil, yalnız atomların birləşmə qaydasını təsvir edir. Kosmosda belə molekullar fərqli görünə bilər. Beləliklə, bir su molekulu bucaq struktur formuluna malikdir:

• Valentlik- elementlərin atomlarının müəyyən sayda digər kimyəvi elementlərin atomlarını birləşdirmək qabiliyyəti
• Sabit və dəyişən valentliyə malik elementlər var
• Kimyəvi elementin ən yüksək valentliyi onun Kimyəvi Elementlərin Dövri Cədvəlindəki qrup nömrəsi ilə üst-üstə düşür D.I. Mendeleyev. İstisnalar: azot, oksigen, flüor
• İkili birləşmələr– tərkibində iki növ kimyəvi element atomu olan birləşmələr
• Qrafik düsturlar valentlik vuruşlarından istifadə edərək molekuldakı atomların bağlarının sırasını əks etdirir.
• Struktur formul kosmosda molekulun həqiqi formasını əks etdirir

Konsepsiya valentlik Latın "valentia" sözündən gəlir və 19-cu əsrin ortalarında tanınırdı. Valentlik haqqında ilk “geniş” qeyd C. Daltonun əsərlərində olmuşdur ki, o, bütün maddələrin müəyyən nisbətdə bir-biri ilə əlaqəli atomlardan ibarət olduğunu müdafiə etmişdir. Sonra Frankland valentlik anlayışını təqdim etdi ki, bu da valentlik və kimyəvi əlaqə arasındakı əlaqə haqqında danışan Kekulenin əsərlərində daha da inkişaf etdirilmişdir, A.M. Üzvi birləşmələrin quruluşu nəzəriyyəsində valentliyi müəyyən kimyəvi birləşmənin reaktivliyi ilə əlaqələndirən Butlerov və D.İ. Mendeleyev (Kimyəvi Elementlərin Dövri Cədvəlində elementin ən yüksək valentliyi qrup nömrəsi ilə müəyyən edilir).

TƏrif

Valentlik atomun kovalent rabitə ilə birləşdiyi zaman yarada biləcəyi kovalent bağların sayıdır.

Elementin valentliyi atomdakı qoşalaşmamış elektronların sayı ilə müəyyən edilir, çünki onlar birləşmələrin molekullarında atomlar arasında kimyəvi bağların yaranmasında iştirak edirlər.

Atomun əsas vəziyyəti (minimum enerjiyə malik vəziyyət) elementin Dövri Cədvəldəki mövqeyinə uyğun gələn atomun elektron konfiqurasiyası ilə xarakterizə olunur. Həyəcanlı vəziyyət valentlik səviyyəsində elektronların yeni paylanması ilə atomun yeni enerji vəziyyətidir.

Atomdakı elektronların elektron konfiqurasiyaları təkcə elektron düsturlar şəklində deyil, həm də elektron qrafik düsturlardan (enerji, kvant hüceyrələri) istifadə etməklə təsvir edilə bilər. Hər bir hüceyrə bir orbitalı, ox bir elektronu, oxun istiqaməti (yuxarı və ya aşağı) elektronun spinini, sərbəst hüceyrə isə elektronun həyəcanlandıqda tuta biləcəyi sərbəst orbitalı ifadə edir. Bir hüceyrədə 2 elektron varsa, belə elektronlar qoşalaşmış, 1 elektron varsa, qoşalaşmamış elektronlar adlanır. Misal üçün:

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

Orbitallar aşağıdakı kimi doldurulur: əvvəlcə eyni spinli bir elektron, sonra isə əks spinli ikinci elektron. 2p alt səviyyədə eyni enerjiyə malik üç orbital olduğundan, iki elektronun hər biri bir orbital tuturdu. Bir orbital sərbəst qaldı.

Elektron qrafik düsturlardan istifadə etməklə elementin valentliyinin təyini

Elementin valentliyi atomdakı elektronların elektron konfiqurasiyası üçün elektron-qrafik düsturlarla müəyyən edilə bilər. İki atomu - azot və fosforu nəzərdən keçirək.

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Çünki Elementin valentliyi qoşalaşmamış elektronların sayı ilə müəyyən edilir, buna görə də azotun valentliyi III-dür. Azot atomunun boş orbitalları olmadığı üçün bu element üçün həyəcanlı vəziyyət mümkün deyil. Lakin III azotun maksimum valentliyi deyil, azotun maksimum valentliyi V-dir və qrup nömrəsi ilə müəyyən edilir. Buna görə də yadda saxlamaq lazımdır ki, elektron qrafik düsturlardan istifadə etməklə bu elementə xas olan bütün valentliklər kimi ən yüksək valentliyi də müəyyən etmək həmişə mümkün olmur.

15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3

Əsas vəziyyətdə fosfor atomunun 3 qoşalaşmamış elektronu var, buna görə də fosforun valentliyi III-dür. Bununla birlikdə, fosfor atomunda sərbəst d-orbitallar var, buna görə də 2s alt səviyyəsində yerləşən elektronlar cütləşə və d-alt səviyyənin boş orbitallarını tuta bilir, yəni. həyəcanlı vəziyyətə düşmək.

İndi fosfor atomunda 5 qoşalaşmamış elektron var, buna görə də fosforun da V valentliyi var.

Çoxsaylı valentlik dəyərlərinə malik elementlər

IVA – VIIA qruplarının elementləri bir neçə valentlik dəyərinə malik ola bilər və bir qayda olaraq, valentlik 2 vahid addımlarla dəyişir. Bu hadisə elektronların kimyəvi rabitənin yaranmasında cüt-cüt iştirak etməsi ilə bağlıdır.

Əsas altqrupların elementlərindən fərqli olaraq, əksər birləşmələrdə B-altqruplarının elementləri qrup nömrəsinə bərabər daha yüksək valentlik nümayiş etdirmir, məsələn, mis və qızıl. Ümumiyyətlə, keçid elementləri geniş çeşidli kimyəvi xassələr nümayiş etdirirlər ki, bu da geniş valentlik diapazonu ilə izah olunur.

Elementlərin elektron qrafik düsturlarını nəzərdən keçirək və elementlərin niyə fərqli valentliyə malik olduğunu müəyyən edək (şək. 1).

Tapşırıqlar: As və Cl atomlarının torpaqda və həyəcanlanmış vəziyyətdə valentlik imkanlarını təyin edin.

Valentliyi həmişə sabit olan elementlər var və onların sayı çox azdır. Lakin bütün digər elementlər dəyişən valentlik nümayiş etdirir.

Saytda daha çox dərs

Başqa bir monovalent elementin bir atomu bir valentli elementin bir atomu ilə birləşir(HCl) . İkivalent elementin atomu birvalent elementin iki atomu ilə birləşir.(H2O) və ya bir ikivalent atom(CaO) . Bu o deməkdir ki, elementin valentliyi müəyyən bir elementin atomunun bir valentli elementin neçə atomu ilə birləşə biləcəyini göstərən bir ədəd kimi təqdim edilə bilər. Elementin şaftı atomun yaratdığı bağların sayıdır:

Na - monovalent (bir bağ)

H - monovalent (bir bağ)

O – ikivalent (bir atom üçün iki bağ)

S – hekzavalent (qonşu atomlarla altı bağ əmələ gətirir)

Valentliyin təyin edilməsi qaydaları
əlaqələrdəki elementlər

1. Mil hidrogen ilə səhv salır I(vahid). Sonra, suyun H 2 O düsturuna uyğun olaraq, bir oksigen atomuna iki hidrogen atomu bağlanır.

2. oksigen birləşmələrində həmişə valentlik nümayiş etdirir II. Buna görə də CO 2 (karbon qazı) birləşməsindəki karbon IV valentliyə malikdir.

3. Yüksək şaft bərabərdir qrup nömrəsi .

4. Ən aşağı valentlik 8 rəqəmi (cədvəldəki qrupların sayı) ilə bu elementin yerləşdiyi qrupun sayı arasındakı fərqə bərabərdir, yəni. 8 — N qruplar .

5. “A” yarımqruplarındakı metallar üçün mil qrup nömrəsinə bərabərdir.

6. Qeyri-metallar ümumiyyətlə iki valentlik nümayiş etdirir: daha yüksək və aşağı.

Obrazlı desək, mil atomun digər atomlara yapışdığı “qolların” sayıdır. Təbii ki, atomların heç bir “əlləri” yoxdur; onların rolunu qondarma oynayır. valent elektronlar.

Başqa cür deyə bilərsiniz: müəyyən bir elementin atomunun müəyyən sayda digər atomları birləşdirmək qabiliyyətidir.

Aşağıdakı prinsiplər aydın şəkildə başa düşülməlidir:

Daimi valentliyə malik elementlər (bunlardan nisbətən azdır) və dəyişən valentliyə malik olanlar (əksəriyyəti var) var.

Daimi valentliyə malik elementləri yadda saxlamaq lazımdır.

İnsanlar çox vaxt "valentlik" sözünü onun nə olduğunu tam anlamadan eşidirlər. Beləliklə, valentlik nədir? Valentlik kimyəvi quruluşda istifadə olunan terminlərdən biridir. Valentlik mahiyyətcə bir atomun kimyəvi bağlar yaratmaq qabiliyyətini müəyyən edir. Kəmiyyət baxımından valentlik bir atomun iştirak etdiyi bağların sayıdır.

Elementin valentliyi nədir

Valentlik bir atomun digər atomları bağlamaq qabiliyyətinin göstəricisidir, molekulun içərisində onlarla kimyəvi bağlar yaradır. Bir atomun bağlarının sayı onun qoşalaşmamış elektronlarının sayına bərabərdir. Bu bağlar kovalent adlanır.

Qoşalaşmamış elektron, başqa bir atomun xarici elektronu ilə cütləşən bir atomun xarici qabığında yerləşən sərbəst elektrondur. Belə elektronların hər bir cütü "elektron" adlanır və elektronların hər biri valentlik adlanır. Beləliklə, "valentlik" sözünün tərifi bir atomun digər atoma bağlandığı elektron cütlərinin sayıdır.

Valentlik struktur kimyəvi düsturlarda sxematik şəkildə təsvir edilə bilər. Bu lazım olmadıqda, valentliyin göstərilmədiyi yerlərdə sadə düsturlardan istifadə olunur.

Mendeleyevin dövri sisteminin bir qrupundan olan kimyəvi elementlərin maksimum valentliyi bu qrupun seriya nömrəsinə bərabərdir. Eyni elementin atomları müxtəlif kimyəvi birləşmələrdə fərqli valentliyə malik ola bilər. Yaranan kovalent bağların polaritesi nəzərə alınmır. Bu səbəbdən valentliyin heç bir əlaməti yoxdur. Həmçinin, valentlik mənfi qiymət və sıfıra bərabər ola bilməz.

Bəzən "valentlik" anlayışı "oksidləşmə vəziyyəti" anlayışı ilə eyniləşdirilir, lakin bu doğru deyil, baxmayaraq ki, bəzən bu göstəricilər üst-üstə düşür. Oksidləşmə nömrəsi, elektron cütləri daha çox elektrik mənfi atomlara köçürülərsə, atomun ala biləcəyi mümkün yükə aid olan rəsmi bir termindir. Burada oksidləşmə vəziyyəti müəyyən işarəyə malik ola bilər və yük vahidləri ilə ifadə olunur. Bu termin qeyri-üzvi kimyada geniş yayılmışdır, çünki qeyri-üzvi birləşmələrdə valentliyi mühakimə etmək çətindir. Əksinə, üzvi kimyada valentlikdən istifadə olunur, çünki əksər üzvi birləşmələr molekulyar quruluşa malikdir.

İndi kimyəvi elementlərin valentliyinin nə olduğunu bilirsiniz!

Kimyəvi elementlərin atomları müxtəlif sayda bağlar yarada bilər. Bu qabiliyyətin xüsusi adı var - valentlik. Dövri cədvəldən istifadə edərək valentliyi necə təyin edəcəyimizi anlayaq, bunun nə olduğunu öyrənək dərəcəsindən fərqi oksidləşmə, karbon, fosfor, sink üçün xarakterik olan nümunələri görəcəyik, kimyəvi elementlərin valentliyini tapmağı öyrənəcəyik.

ilə təmasda

Əsas məlumat

Valentlik müxtəlif kimyəvi elementlərin atomlarının bir-biri ilə əlaqə yaratmaq qabiliyyətidir. Başqa sözlə, deyə bilərik ki, bu, bir atomun özünə müəyyən sayda başqa atom bağlamaq qabiliyyətidir.

Vacibdir! Bu həmişə eyni element üçün sabit rəqəm deyil. Müxtəlif birləşmələrdə bir element müxtəlif mənalara malik ola bilər.

Cədvəl D.I.-ə uyğun olaraq təyin edilməsi. Mendeleyev

Bir atomun bu qabiliyyətini təyin etmək üçün nəyi bilmək lazımdır dövri cədvəlin qrupları və alt qrupları.

Bunlar bütün elementləri müəyyən bir meyara görə bölən şaquli sütunlardır. Xarakteristikasından asılı olaraq elementlərin bölmələri fərqləndirilir.

Bu sütunlar elementləri ağır və yüngül elementlərə, eləcə də alt qruplara - halogenlərə, inert qazlara və s.

Beləliklə, bir elementin bağ yaratmaq qabiliyyətini müəyyən etmək üçün iki qaydanı rəhbər tutmalısınız:

• Elementin ən yüksək valentliyi onun qrup nömrəsinə bərabərdir.
• Ən aşağı valentlik 8 rəqəmi ilə elementin yerləşdiyi qrupun sayı arasındakı fərq kimi tapılır.

Məsələn, fosfor daha yüksək valentlik nümayiş etdirir V – P 2 O 5 və aşağı (8-5) = 3 – PF 3.

Bu göstəricini təyin edərkən bir neçə əsas xüsusiyyətləri və xüsusiyyətləri də qeyd etmək lazımdır:

• Hidrogenin valentliyi həmişə I – H 2 O, HNO 3, H 3 PO 4 olur.
• Valentlik həmişə II - CO 2, SO 3 -ə bərabərdir.
• Əsas alt qrupda yerləşən metallar üçün bu göstərici həmişə qrup nömrəsinə bərabərdir - Al 2 O 3, NaOH, KH.
• Qeyri-metallar üçün çox vaxt yalnız iki valentlik görünür - daha yüksək və aşağı.

Ola biləcək elementlər də var 3 və ya 4 fərqli dəyər bu göstərici. Bunlara xlor, bor, yod, xrom, kükürd və başqaları daxildir. Məsələn, xlor müvafiq olaraq I, III, V, VII - HCl, ClF 3, ClF 5, HClO 4 valentliyinə malikdir.

Düsturla təyin edilməsi

Düsturdan istifadə edərək müəyyən etmək üçün bir neçə qaydadan istifadə edə bilərsiniz:

1. Əgər ikiqat birləşmənin elementlərindən birinin valentliyi (V) məlumdursa: tutaq ki, karbon və oksigen CO 2 birləşməsi var və biz bilirik ki, oksigenin valentliyi həmişə II-yə bərabərdir, onda biz aşağıdakılardan istifadə edə bilərik. aşağıdakı qayda: bir elementin atomlarının sayının V ilə hasili digər elementin atomlarının sayının V ilə hasilinə bərabər olmalıdır. Beləliklə, valentliyi belə tapmaq olar - 2 × 2 (orada bir molekulda) V = 2 olan 2 oksigen atomudur), yəni karbon valentliyi 4-dür. Daha bir neçə misala nəzər salaq: P 2 O 5 - burada fosforun valentliyi = (5*2)/2 = 5. HCl - bu molekulda 1 hidrogen atomu olduğu üçün xlorun valentliyi I-ə bərabər olacaq, və V = 1.
2. Qrupu təşkil edən bir neçə elementin valentliyi məlumdursa: natrium hidroksid NaOH molekulunda oksigenin valentliyi II, hidrogenin valentliyi isə I-dir, beləliklə -OH qrupu bir sərbəst valentliyə malikdir, çünki oksigen yalnız bir hidrogen atomu bağlanır və daha bir bağ sərbəstdir. Natrium da ona qoşulacaq. Natriumun monovalent element olduğu qənaətinə gələ bilərik.

Oksidləşmə vəziyyəti və valentlik arasındakı fərq

Bu anlayışlar arasındakı əsas fərqi başa düşmək çox vacibdir. Oksidləşmə vəziyyətidir şərti elektrik yükü, bir atomun nüvəsinin malik olduğu, valentlik isə elementin nüvəsinin qura biləcəyi bağların sayıdır.

Oksidləşmə vəziyyətinin nə olduğunu daha ətraflı nəzərdən keçirək. Müasir atom quruluşu nəzəriyyəsinə görə, elementin nüvəsi müsbət yüklü proton və yüksüz neytronlardan, onun ətrafında isə nüvənin yükünü tarazlaşdıran və elementi elektrik neytrallaşdıran mənfi yüklü elektronlardan ibarətdir.

Bir atom başqa bir elementlə əlaqə qurursa, o elektron verir və ya qəbul edir, yəni tarazlıq vəziyyətindən çıxaraq elektrik yükü almağa başlayır. Üstəlik, atom elektrondan imtina edərsə, müsbət, qəbul edərsə, mənfi yüklənir.

Diqqət! Xlor və hidrogen HCl birləşməsində hidrogen bir elektrondan imtina edərək +1 yük qazanır, xlor isə elektron alaraq mənfi -1 olur. HNO 3 və H 2 SO 4 kompleks birləşmələrində oksidləşmə dərəcələri H +1 N +5 O 3 -2 və H 2 +1 S +6 O 4 -2 olacaqdır.

Bu iki tərifi müqayisə edərək belə nəticəyə gələ bilərik ki, valentlik və oksidləşmə vəziyyəti çox vaxt eyni olur: hidrogen valentliyi +1 və valentlik I, oksigen oksidləşmə vəziyyəti -2 və V II, lakin yadda saxlamaq lazımdır ki, bu qaydaya həmişə əməl edilmir!

Formaldehid adlanan karbonun üzvi birləşməsində və HCOH düsturunda karbonun oksidləşmə vəziyyəti 0, lakin V 4-ə malikdir. Hidrogen peroksid H 2 O 2-də oksigen +1 oksidləşmə vəziyyətinə malikdir, lakin V bərabər olaraq qalır. 2. Buna görə də, bu iki anlayış müəyyən edilməməlidir, çünki bəzi hallarda bu, səhvə səbəb ola bilər.

Ümumi elementlərin valentlikləri

hidrogen

Kainatda ən çox yayılmış elementlərdən biri, bir çox birləşmələrdə tapılan və həmişə V=1 olur. Bu, hidrogenin 1 elektrona malik olduğu xarici elektron orbitalının quruluşu ilə əlaqədardır.

Birinci səviyyədə bir anda ikidən çox elektron ola bilməz, buna görə də hidrogen ya elektrondan imtina edib bir əlaqə yarada bilər (elektron qabığı boş qalacaq), ya da 1 elektron qəbul edərək yeni bir əlaqə (elektron) meydana gətirə bilər. qabıq tamamilə doldurulacaq).

Nümunə: V=1 olan H 2 O – 2 hidrogen atomu ikivalentli oksigenlə əlaqələndirilir; HCl – monovalent xlor və hidrogen; HCN hidrosian turşusudur, burada hidrogen də 1-ə bərabərdir.