Valenza di tutti gli elementi nella tabella dei composti chimici. Valenza costante e variabile

Ci sono elementi la cui valenza è sempre costante, e ce ne sono pochissimi. Ma tutti gli altri elementi mostrano una valenza variabile.

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Un atomo di un altro elemento monovalente si combina con un atomo di un elemento monovalente(HCl) . Due atomi monovalenti si combinano con un atomo di un elemento bivalente(H2O) o un atomo bivalente(CaO) . Ciò significa che la valenza di un elemento può essere rappresentata come un numero che indica con quanti atomi di un elemento monovalente può combinarsi un atomo di un dato elemento. L'albero di un elemento è il numero di legami che un atomo forma:

Na - monovalente (un legame)

H - monovalente (un legame)

O - bivalente (due legami per atomo)

S - esavalente (forma sei legami con atomi vicini)

Regole per determinare la valenza
elementi nelle connessioni

1. Albero idrogeno prendi per IO(unità). Quindi, secondo la formula dell'acqua H 2 O, due atomi di idrogeno sono attaccati a un atomo di ossigeno.

2. Ossigeno nei suoi composti mostra sempre valenza II. Pertanto, il carbonio nel composto CO 2 (anidride carbonica) ha una valenza di IV.

3. Albero supremoè uguale a numero del gruppo .

4. valenza inferioreè uguale alla differenza tra il numero 8 (il numero di gruppi nella tabella) e il numero del gruppo in cui si trova questo elemento, ad es. 8 — N gruppi .

5. Per i metalli nei sottogruppi "A", l'albero è uguale al numero del gruppo.

6. Nei non metalli si manifestano principalmente due valenze: superiore e inferiore.

In senso figurato, un albero è il numero di "mani" con cui un atomo si aggrappa ad altri atomi. Naturalmente, gli atomi non hanno "mani"; il loro ruolo è svolto dai cosiddetti. elettroni di valenza.

Si può dire diversamente: è la capacità di un atomo di un dato elemento di legare un certo numero di altri atomi.

I seguenti principi devono essere chiaramente compresi:

Ci sono elementi con valenza costante (ce ne sono relativamente pochi) ed elementi con valenza variabile (di cui la maggioranza).

Gli elementi con valenza costante devono essere ricordati.

In questo articolo, esamineremo i modi e capiremo come determinare la valenza elementi della tavola periodica.

In chimica si accetta che la valenza elementi chimici può essere riconosciuto dal gruppo (colonna) nella tavola periodica. In realtà la valenza di un elemento non sempre corrisponde al numero del gruppo, ma nella maggior parte dei casi una certa valenza utilizzando questo metodo darà il risultato corretto; spesso gli elementi, a seconda di vari fattori, hanno più di una valenza.

L'unità di valenza è la valenza dell'atomo di idrogeno, uguale a 1, cioè l'idrogeno è monovalente. Pertanto, la valenza di un elemento indica a quanti atomi di idrogeno è connesso un atomo dell'elemento in questione. Ad esempio, HCl, dove il cloro è monovalente; H2O, dove l'ossigeno è bivalente; NH3, dove l'azoto è trivalente.

Come determinare la valenza secondo la tavola periodica.

La tavola periodica contiene elementi chimici che vi sono collocati secondo determinati principi e leggi. Ogni elemento sta al suo posto, che è determinato dalle sue caratteristiche e proprietà, e ogni elemento ha il suo numero. linee orizzontali sono chiamati periodi, che aumentano dalla prima riga in giù. Se il periodo è composto da due righe (che è indicato a lato dalla numerazione), tale periodo viene chiamato grande. Se ha solo una riga, allora si chiama piccolo.

Inoltre, ci sono gruppi nella tabella, di cui ce ne sono solo otto. Gli elementi sono disposti in colonne verticalmente. Qui la loro posizione non è uniforme: da un lato ci sono più elementi (gruppo principale), dall'altro meno (gruppo laterale).

La valenza è la capacità di un atomo di formare un certo numero di legami chimici con atomi di altri elementi. secondo la tavola periodica aiuterà a comprendere la conoscenza dei tipi di valenza.

Per elementi di sottogruppi secondari (e ad essi appartengono solo i metalli), va ricordata la valenza, soprattutto perché nella maggior parte dei casi è uguale a I, II, meno spesso III. Dovrai anche memorizzare le valenze degli elementi chimici che hanno più di due valori. Oppure tieni costantemente a portata di mano la tavola di valenza degli elementi.

Algoritmo per determinare la valenza mediante le formule degli elementi chimici.

1. Annota la formula di un composto chimico.

2. Designare la valenza nota degli elementi.

3. Trova il minimo comune multiplo di valenza e indice.

4. Trova il rapporto tra il minimo comune multiplo e il numero di atomi del secondo elemento. Questa è la valenza richiesta.

5. Fai una verifica moltiplicando la valenza e l'indice di ciascun elemento. Le loro opere devono essere uguali.

Esempio: determinare la valenza degli elementi di idrogeno solforato.

1. Scriviamo la formula:

2. Indica la valenza nota:

3. Trova il minimo comune multiplo:

4. Trova il rapporto tra il minimo comune multiplo e il numero di atomi di zolfo:

5. Controlliamo:

Tabella dei valori di valenza caratteristici di alcuni atomi di composti chimici.

Elementi	Valenza	Esempi di connessione
		H 2 , HF, Li 2 O, NaCl, KBr
O, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn		H2O, MgCl2, CaH2, SrBr2, BaO, ZnCl2
		CO2, CH4, SiO2, SiCl4
		CrCl2, CrCl3, CrO3
		H2S, SO2, SO3
		NH3, NH4Cl, HNO3
		PH 3 , P 2 O 5 , H 3 PO 4
		SnCl2, SnCl4, PbO, PbO2
		HCl, ClF 3 , BrF 5 , IF 7

Considerando le formule di vari composti, è facile vederlo numero di atomi lo stesso elemento nelle molecole di sostanze diverse non è lo stesso. Ad esempio, HCl, NH 4 Cl, H 2 S, H 3 PO 4, ecc. Il numero di atomi di idrogeno in questi composti varia da 1 a 4. Questo è tipico non solo per l'idrogeno.

Come indovinare quale indice mettere accanto alla designazione di un elemento chimico? Come si formano le formule di una sostanza? Questo è facile da fare quando si conosce la valenza degli elementi che compongono la molecola di una data sostanza.

– è la proprietà di un atomo di un dato elemento da attaccare, trattenere o sostituire reazioni chimiche un certo numero di atomi di un altro elemento. L'unità di valenza è la valenza dell'atomo di idrogeno. Pertanto, a volte la definizione di valenza è formulata come segue: valenza – questa è la proprietà di un atomo di un dato elemento di attaccare o sostituire un certo numero di atomi di idrogeno.

Se un atomo di idrogeno è attaccato a un atomo di un dato elemento, allora l'elemento è univalente se due – bivalente e eccetera. I composti dell'idrogeno non sono noti per tutti gli elementi, ma quasi tutti gli elementi formano composti con l'ossigeno O. L'ossigeno è considerato costantemente bivalente.

Valenza permanente:

IO – H, Na, Li, K, Rb, Cs
II – O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
III – Si, Al, Ga, In

Ma cosa fare se l'elemento non si combina con l'idrogeno? Quindi la valenza dell'elemento richiesto è determinata dalla valenza dell'elemento noto. Molto spesso si trova usando la valenza dell'ossigeno, perché nei composti la sua valenza è sempre 2. Per esempio, non sarà difficile trovare la valenza degli elementi nei seguenti composti: Na 2 O (valenza Na – 1,O – 2), Al2O3 (Al – 3,O – 2).

La formula chimica di una data sostanza può essere compilata solo conoscendo la valenza degli elementi. Ad esempio, è facile formulare formule per composti come CaO, BaO, CO, perché il numero di atomi nelle molecole è lo stesso, poiché le valenze degli elementi sono uguali.

E se le valenze sono diverse? Quando agiamo in un caso del genere? È necessario ricordare la seguente regola: nella formula di qualsiasi composto chimico, il prodotto della valenza di un elemento per il numero dei suoi atomi nella molecola è uguale al prodotto della valenza per il numero di atomi di un altro elemento . Ad esempio, se è noto che la valenza di Mn in un composto è 7 e O – 2, allora la formula composta sarà simile a questa Mn 2 O 7.

Come abbiamo ottenuto la formula?

Considera l'algoritmo per la compilazione di formule per valenza per quelle costituite da due elementi chimici.

C'è una regola secondo cui il numero di valenze in un elemento chimico è uguale al numero di valenze in un altro. Considera l'esempio della formazione di una molecola costituita da manganese e ossigeno.
Comporremo secondo l'algoritmo:

1. Scriviamo accanto i simboli degli elementi chimici:

2. Mettiamo sopra agli elementi chimici i numeri della loro valenza (la valenza di un elemento chimico si trova nella tavola periodica di Mendelev, per il manganese – 7, hanno ossigeno – 2.

3. Trova il minimo comune multiplo ( numero più piccolo, che è uniformemente divisibile per 7 e 2). Questo numero è 14. Lo dividiamo per le valenze degli elementi 14: 7 \u003d 2, 14: 2 \u003d 7, 2 e 7 saranno indici, rispettivamente, per fosforo e ossigeno. Sostituiamo gli indici.

Conoscendo la valenza di un elemento chimico, seguendo la regola: la valenza di un elemento × il numero dei suoi atomi in una molecola = la valenza di un altro elemento × il numero di atomi di questo (altro) elemento, si può determinare la valenza di un altro.

Mn 2 O 7 (7 2 = 2 7).

Il concetto di valenza è stato introdotto in chimica prima che si conoscesse la struttura dell'atomo. È stato ora stabilito che questa proprietà di un elemento è correlata al numero di elettroni esterni. Per molti elementi, la valenza massima risulta dalla posizione di quegli elementi nella tavola periodica.

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Nelle lezioni di chimica hai già familiarizzato con il concetto di valenza degli elementi chimici. Abbiamo raccolto tutto in un unico posto informazioni utili su questa domanda. Usalo quando ti prepari per il GIA e l'Unified State Examination.

Valenza e analisi chimica

Valenza- la capacità degli atomi di elementi chimici di entrare in composti chimici con atomi di altri elementi. In altre parole, è la capacità di un atomo di formare un certo numero di legami chimici con altri atomi.

Dal latino, la parola "valenza" è tradotta come "forza, abilità". Nome molto vero, vero?

Il concetto di "valenza" è uno dei principali in chimica. Fu introdotto ancor prima che la struttura dell'atomo diventasse nota agli scienziati (nel 1853). Pertanto, poiché la struttura dell'atomo è stata studiata, ha subito alcuni cambiamenti.

Quindi, dal punto di vista della teoria elettronica, la valenza è direttamente correlata al numero di elettroni esterni di un atomo di un elemento. Ciò significa che per "valenza" si intende il numero di coppie di elettroni con cui un atomo è legato ad altri atomi.

Sapendo questo, gli scienziati sono stati in grado di descrivere la natura del legame chimico. Sta nel fatto che una coppia di atomi di una sostanza condivide una coppia di elettroni di valenza.

Potresti chiedere, come potevano i chimici del 19° secolo essere in grado di descrivere la valenza anche quando credevano che non esistessero particelle più piccole di un atomo? Non si può dire che fosse così semplice: si basavano sull'analisi chimica.

Con l'analisi chimica, gli scienziati del passato hanno determinato la composizione di un composto chimico: quanti atomi di vari elementi sono contenuti nella molecola della sostanza in questione. Per fare ciò, è stato necessario determinare qual è la massa esatta di ciascun elemento in un campione di una sostanza pura (senza impurità).

Certo, questo metodo non è privo di difetti. Perché la valenza di un elemento può essere determinata in questo modo solo nella sua semplice combinazione con idrogeno sempre monovalente (idruro) o ossigeno sempre bivalente (ossido). Ad esempio, la valenza dell'azoto in NH 3 - III, poiché un atomo di idrogeno è legato a tre atomi di azoto. E la valenza del carbonio nel metano (CH 4), secondo lo stesso principio, è IV.

Questo metodo per determinare la valenza è adatto solo per sostanze semplici. Ma negli acidi, in questo modo possiamo determinare solo la valenza di composti come i residui acidi, ma non tutti gli elementi (tranne la nota valenza dell'idrogeno) separatamente.

Come hai già notato, la valenza è indicata da numeri romani.

Valenza e acidi

Poiché la valenza dell'idrogeno rimane invariata e ti è ben nota, puoi facilmente determinare la valenza del residuo acido. Quindi, ad esempio, in H 2 SO 3 la valenza di SO 3 è I, in HClO 3 la valenza di ClO 3 è I.

In modo analogo, se si conosce la valenza del residuo acido, è facile scrivere la formula corretta dell'acido: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valenza e formule

Il concetto di valenza ha senso solo per sostanze di natura molecolare e non è molto adatto per descrivere legami chimici in composti di natura ammasso, ionica, cristallina, ecc.

Gli indici nelle formule molecolari delle sostanze riflettono il numero di atomi degli elementi che compongono la loro composizione. Conoscere la valenza degli elementi aiuta a disporre correttamente gli indici. Allo stesso modo, osservando la formula molecolare e gli indici, si possono nominare le valenze degli elementi costitutivi.

Svolgi tali compiti durante le lezioni di chimica a scuola. Ad esempio, avendo la formula chimica di una sostanza in cui è nota la valenza di uno degli elementi, si può facilmente determinare la valenza di un altro elemento.

Per fare questo basta ricordare che in una sostanza di natura molecolare il numero di valenze di entrambi gli elementi è uguale. Utilizzare quindi il minimo comune multiplo (corrispondente al numero di valenze libere richieste per la connessione) per determinare la valenza dell'elemento che non si conosce.

Per chiarire, prendiamo la formula dell'ossido di ferro Fe 2 O 3. Qui, due atomi di ferro con valenza III e 3 atomi di ossigeno con valenza II partecipano alla formazione di un legame chimico. Il loro minimo comune multiplo è 6.

• Esempio: hai formule Mn 2 O 7 . Conosci la valenza dell'ossigeno, è facile calcolare che il minimo comune multiplo è 14, quindi la valenza di Mn è VII.

Allo stesso modo, puoi fare il contrario: scrivere la formula chimica corretta di una sostanza, conoscendo le valenze dei suoi elementi costitutivi.

• Esempio: per scrivere correttamente la formula dell'ossido di fosforo, prendiamo in considerazione la valenza dell'ossigeno (II) e del fosforo (V). Quindi, il minimo comune multiplo per P e O è 10. Pertanto, la formula ha la seguente forma: P 2 O 5.

Conoscendo bene le proprietà degli elementi che esibiscono in vari composti, si può determinare anche la loro valenza aspetto tali connessioni.

Ad esempio: gli ossidi di rame sono di colore rosso (Cu 2 O) e nero (CuO). Gli idrossidi di rame sono di colore giallo (CuOH) e blu (Cu(OH) 2).

E per rendere i legami covalenti nelle sostanze più chiari e comprensibili per te, scrivi le loro formule strutturali. I trattini tra gli elementi rappresentano i legami (valenze) che sorgono tra i loro atomi:

Caratteristiche di valenza

Oggi, la determinazione della valenza degli elementi si basa sulla conoscenza della struttura dei gusci elettronici esterni dei loro atomi.

La valenza può essere:

• costante (metalli dei principali sottogruppi);
• variabile (non metalli e metalli dei gruppi laterali):
• massima valenza;
• valenza inferiore.

La costante in vari composti chimici rimane:

• valenza di idrogeno, sodio, potassio, fluoro (I);
• valenza di ossigeno, magnesio, calcio, zinco (II);
• valenza dell'alluminio (III).

Ma la valenza del ferro e del rame, del bromo e del cloro, così come di molti altri elementi, cambia quando formano vari composti chimici.

Valenza e teoria elettronica

Nell'ambito della teoria elettronica, la valenza di un atomo è determinata sulla base del numero di elettroni spaiati che partecipano alla formazione di coppie di elettroni con gli elettroni di altri atomi.

Solo gli elettroni situati sul guscio esterno dell'atomo partecipano alla formazione di legami chimici. Pertanto, la valenza massima di un elemento chimico è il numero di elettroni nel guscio elettronico esterno del suo atomo.

Il concetto di valenza è strettamente correlato alla legge periodica, scoperta da D. I. Mendeleev. Se osservi attentamente la tavola periodica, puoi facilmente notare: la posizione di un elemento nella tavola periodica e la sua valenza sono indissolubilmente legate. La massima valenza di elementi che appartengono allo stesso gruppo corrisponde al numero ordinale del gruppo nel sistema periodico.

Troverai la valenza più bassa sottraendo il numero di gruppo dell'elemento che ti interessa dal numero di gruppi nella tavola periodica (ce ne sono otto).

Ad esempio, la valenza di molti metalli coincide con i numeri di gruppo nella tavola degli elementi periodici a cui appartengono.

Tavola di valenza degli elementi chimici

Numero di serie chim. elemento (numero atomico)	Nome	simbolo chimico	Valenza
1	Idrogeno Elio / Elio Litio / Litio Berillio / Berillio Carbonio / Carbonio Azoto / Azoto Ossigeno / Ossigeno Fluoro / Fluoro Neon / Neon Sodio Magnesio / Magnesio Alluminio Silicio / Silicio Fosforo / Fosforo Zolfo Cloro / Cloro Argon / Argon Potassio / Potassio Calcio / Calcio Scandio / Scandio Titanio / Titanio Vanadio / Vanadio Cromo / Cromo Manganese / Manganese Ferro / Ferro Cobalto / Cobalto Nichel / Nichel Rame Zinco / Zinco Gallio / Gallio Germanio/Germanio Arsenico / Arsenico Selenio / Selenio Bromo / Bromo Cripton / Cripton Rubidio / Rubidio Stronzio / Stronzio Ittrio / Ittrio Zirconio / Zirconio Niobio / Niobio Molibdeno / Molibdeno Tecnezio / Tecnezio Rutenio / Rutenio Rodio Palladio / Palladio Argento / Argento Cadmio / Cadmio Indio / Indio Stagno / Stagno Antimonio / Antimonio Tellurio / Tellurio Iodio / Iodio Xeno / Xeno Cesio / Cesio Bario / Bario Lantanio / Lantanio Cerio / Cerio Praseodimio / Praseodimio Neodimio / Neodimio Promezio / Promezio Samaria / Samario Europio / Europio Gadolinio / Gadolinio Terbio / Terbio Disprosio / Disprosio Olmio / Olmio Erbio / Erbio Tulio / Tulio Itterbio / Itterbio Lutezio / Lutezio Afnio / Afnio Tantalio / Tantalio Tungsteno / Tungsteno Renio / Renio Osmio / Osmio Iridio / Iridio Platino / Platino Oro / Oro Mercurio / Mercurio Vita / Tallio Piombo / Piombo Bismuto / Bismuto Polonio / Polonio Astato / Astato Radon / Radon Francio / Francio Radio / Radio Attinio / Attinio Torio / Torio Proattinio / Protoattinio Urano / Uranio	H	IO (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) I, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) Nessun dato Nessun dato (II), III, IV, (V), VI

Tra parentesi sono riportate quelle valenze che gli elementi che le possiedono raramente mostrano.

Valenza e stato di ossidazione

Quindi, parlando del grado di ossidazione, significano che un atomo in una sostanza di natura ionica (che è importante) ha una certa carica condizionale. E se la valenza è una caratteristica neutra, allora lo stato di ossidazione può essere negativo, positivo o uguale a zero.

È interessante notare che per un atomo dello stesso elemento, a seconda degli elementi con cui forma un composto chimico, la valenza e lo stato di ossidazione possono essere gli stessi (H 2 O, CH 4, ecc.) e differire (H 2 O 2, HNO3).

Conclusione

Approfondendo la tua conoscenza della struttura degli atomi, imparerai più profondamente e in modo più dettagliato sulla valenza. Questa caratterizzazione degli elementi chimici non è esaustiva. Ma lei ha un grande valore applicato. Cosa hai visto tu stesso più di una volta, risolvendo problemi e conducendo esperimenti chimici sulle lezioni.

Questo articolo è progettato per aiutarti a organizzare la tua conoscenza della valenza. E anche per ricordare come può essere determinato e dove viene usata la valenza.

Ci auguriamo che questo materiale ti sia utile per preparare i compiti e l'auto-preparazione per test ed esami.

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Spesso le persone sentono la parola "valenza" senza comprendere appieno cosa sia. Quindi cos'è la valenza? La valenza è uno dei termini usati in struttura chimica. La valenza, infatti, determina la capacità di un atomo di formare legami chimici. Quantitativamente, la valenza è il numero di legami a cui partecipa un atomo.

Qual è la valenza di un elemento

La valenza è un indicatore della capacità di un atomo di attaccare altri atomi, formando legami chimici con essi, all'interno della molecola. Il numero di legami di un atomo è uguale al numero dei suoi elettroni spaiati. Questi legami sono chiamati covalenti.

Un elettrone spaiato è un elettrone libero sul guscio esterno di un atomo che si accoppia con l'elettrone esterno di un altro atomo. Ogni coppia di tali elettroni è chiamata "elettronica" e ciascuno degli elettroni è chiamato valenza. Quindi la definizione della parola "valenza" è il numero di coppie di elettroni con cui un atomo è connesso a un altro atomo.

La valenza può essere rappresentata schematicamente in strutturale formule chimiche. Quando non serve, usa formule semplici, dove la valenza non è indicata.

La valenza massima degli elementi chimici di un gruppo del sistema periodico di Mendeleev è uguale al numero seriale di questo gruppo. Gli atomi dello stesso elemento possono avere valenze diverse in diversi composti chimici. La polarità dei legami covalenti che si formano non viene presa in considerazione. Ecco perché la valenza non ha segno. Inoltre, la valenza non può essere negativa e uguale a zero.

A volte il concetto di "valenza" è equiparato al concetto di "stato di ossidazione", ma non è così, anche se a volte questi indicatori coincidono. Lo stato di ossidazione è un termine formale che si riferisce alla possibile carica che un atomo riceverebbe se le sue coppie di elettroni fossero trasferite ad atomi più elettricamente negativi. Qui lo stato di ossidazione può avere qualche tipo di segno ed è espresso in unità di carica. Questo termine è comune nella chimica inorganica, perché nei composti inorganici è difficile giudicare la valenza. E, al contrario, la valenza è usata in chimica organica, perché la maggior parte dei composti organici ha una struttura molecolare.

Ora sai qual è la valenza degli elementi chimici!