Определение валентности химических элементов по формулам их соединений
Валентность — это способность атома химического элемента образовывать определённое число химических связей. Валентность определяется числом электронов, участвующих в образовании химической связи.
Валентность обозначается римскими цифрами и ставится над символами химических элементов в формуле соединения. Например, в молекуле воды H₂O валентность водорода равна I, а кислорода — II.
Для определения валентности необходимо знать состав соединения и уметь находить общее число валентных электронов каждого элемента.
Существует несколько способов определения валентности:
В периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева элементы расположены в порядке возрастания атомного номера. В таблице также указаны валентные электроны каждого элемента, которые определяют его валентность.
Например, у азота пять валентных электронов, поэтому его валентность может быть равна III, IV или V. У кислорода два валентных электрона, и его валентность равна II.
Если известна формула соединения, можно определить валентность одного из элементов, зная валентность другого. Для этого нужно помнить, что сумма валентностей всех атомов в соединении должна быть равна нулю.
Рассмотрим пример. Пусть дана формула соединения FeCl₂. Хлор в соединениях всегда проявляет валентность I. Значит, чтобы сумма валентностей была равна нулю, железо должно иметь валентность II. Таким образом, валентность железа в данном соединении равна II, а хлора — I.
Высший оксид — это соединение элемента с кислородом, в котором элемент проявляет свою высшую валентность. Зная формулу высшего оксида, можно легко определить валентность элемента.
Пример: формула высшего оксида для серы — SO₃. Кислород в оксидах всегда имеет валентность II, значит, сера в этом соединении имеет валентность VI.
Структурная формула показывает расположение атомов в молекуле и связи между ними. По структурной формуле можно определить валентность каждого атома.
Пример: рассмотрим структурную формулу молекулы воды H—O—H. Каждый атом водорода соединён с атомом кислорода одной связью, следовательно, водород имеет валентность I, кислород — II.
Важно помнить, что валентность не всегда совпадает с числом химических связей, образуемых атомом. Это связано с тем, что некоторые элементы могут образовывать кратные связи, то есть несколько связей между двумя атомами.
Примеры:
Вопросы для закрепления материала:
Решение задач на определение валентности поможет закрепить полученные знания и научиться применять их на практике. Вот несколько примеров задач:
Задача 1. Определите валентность углерода в следующих соединениях: CO, CO₂, CH₄.Ответ: в CO валентность углерода II, в CO₂ — IV, в CH₄ — IV.
Задача 2. Определите валентность азота в следующих соединениях: N₂, NH₃, NO.Ответ: в N₂ валентность азота III, в NH₃ — III, в NO — II.