Валентність

Слово «валентність» звучить красиво та водночас загадково. У цій статті разом із експертом розберемося, що ховається за цим словом: що таке валентність, як її визначити та яка її роль у хімії

Термін «валентність» виник ще в Середні віки, де в наукових працях він мав значення «препарат», «екстракт». І лише наприкінці ХIХ століття його почали використовуватиме позначення зв'язків між найдрібнішими частинками речовини.

У 1852 англійський хімік Еге. Франкленд ввів у хімію поняття «сполучна сила», яке започаткувало вчення про валентність. 1857 року німецький вчений Ф. А. Кекуле, вивчаючи властивості вуглецю в метані, дійшов висновку про існування «основності» атомів – таку ж важливу і постійну властивість, як атомна вага. Через три роки російський хімік А. М. Бутлеров удосконалив вчення про валентність, поширивши його на органічні сполуки.

Що таке валентність у хімії

Валентність це здатність атома утворювати хімічні зв'язки з іншими атомами. Такі зв'язки створюються за рахунок електронів, що розташовані на зовнішньому електронному шарі. Тому кількісним мірою валентності стає число спільних зв'язків між атомами.

Хімічні сполуки передбачають формування загальних електронних пар. Цей процес отримав назву «ковалентний хімічний зв'язок». Залежно від числа загальних електронних пар виділяють одинарний, подвійний та потрійний ковалентний зв'язок.

Великим досягненням у хімії стало наочне зображення молекул, за допомогою якого легко уявити поняття валентності та ковалентного зв'язку.Наприклад, водень має скорочену хімічну формулу H₂ і структурну формулу: Н – Н. У другому випадку видно, що водень має одновалентність, оскільки пов'язаний у молекулі тільки з одним своїм побратимом.

Формула води H₂O і Н - О - Н наочно свідчить про двовалентність кисню, оскільки він здатний створювати два ковалентні зв'язки з атомами водню.

Вуглекислий газ CO₂ та О = С = Про складається з двох атомів кисню та атома вуглецю, у якого валентність дорівнює чотирьом. Він може приєднувати 2 двовалентні атоми кисню або 4 одновалентні атоми водню, як у метані СН₄.

Як визначити валентність хімічних елементів

Існують різні способи визначення валентності хімічних елементів. Найпростіший у тому, щоб звернутися до спеціальної таблиці валентності хімічних елементів.

Інший спосіб пов'язаний із розрахунком валентності за хімічною формулою. За одиницю валентності приймається валентність атома водню, оскільки він здатний утворювати коїться з іншими атомами лише одне зв'язок. Хімічні елементи, взаємодіючи з воднем, демонструють свою валентність. Наприклад, у молекулі хлористого водню (HCl) хлор має валентність I. У молекулі аміаку (NН₃) азот з'єднаний із трьома атомами водню, отже, його валентність – III.

Крім водню, валентність хімічних елементів можна визначати за киснем, який у всіх своїх сполуках двовалентний. Так, в оксиді сірки (IV) SO₂ валентність сірки дорівнює IV (валентність кисню множимо на 2). А у поєднанні SO₃ валентність сірки вже VI (два множимо на три).

Коли йдеться про складні сполуки, де присутні більше двох хімічних елементів, визначити валентність кожного з них стає складніше.

У складних сполуках, де є більше двох хімічних елементів, визначити валентність можна за хімічними формулами Фото: pixabay.com

Таблиця валентності хімічних елементів

Наведемо як приклад таблицю валентності найбільш поширених хімічних елементів.

3 теми з хімії, які легко забути

Давайте освіжимо знання, щоб бути готовими до будь-якої контрольної.

Популярні запитання та відповіді

Відповідає Анастасія Чистякова, старший методист з природничо-наукового напрямку Домашньої школи «ІнтернетУрок».

Що таке постійна валентність?

У таблиці Менделєєва існують звані елементи з постійної валентністю. Свою назву вони отримали через здатність утворювати строго певну кількість хімічних зв'язків.Постійна валентність найчастіше збігається з номером групи, де знаходиться елемент порівняно небагато, тому їх можна легко запам'ятати.

Постійну валентність I (можуть приєднувати або замінювати лише один атом іншого елемента) мають лужні метали (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) та фтор (F).

Постійну валентність II (здатність приєднати або замістити лише два атоми інших елементів) мають метали другої групи, головної підгрупи (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) та кисень (O).

Постійну валентність III має лише один елемент – алюміній (Al), оскільки він здатний приєднати чи замістити три атома інших хімічних елементів.

Як визначити валентність за таблицею Менделєєва?

Більшість хімічних елементів мають змінну валентність, і її можна визначити за таблицею Менделєєва У цій таблиці номер групи відповідає вищій валентності елемента. - 6, оскільки вона знаходиться в шостій групі, а нижча - 2 (8 - 6 = 2).

Правда, бувають і винятки, які потрібно запам'ятати. , та його нижча валентність також II.

Чим валентність відрізняється від ступеня окиснення?

Поняття "валентність" і "ступінь окислення" є близькими за своїм значенням, але далеко не тотожними. Валентність визначає кількість хімічних зв'язків, якими атом елемента пов'язаний з іншими атомами молекули.Ступінь окислення використовується для опису тих реакцій, які супроводжуються приєднанням чи віддачею електронів.

Валентність нейтральна, а ступінь окиснення може бути позитивною, негативною або нульовою. окислення, або окислений до нуля після попереднього відновлення.

Найчастіше валентність і ступінь окислення кількісно рівні, однак бувають і винятки, які необхідно запам'ятати. 2