Valência de todos os elementos na tabela de compostos químicos. Valência constante e variável

Existem elementos cuja valência é sempre constante, e são muito poucos. Mas todos os outros elementos exibem valência variável.

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Um átomo de outro elemento monovalente se combina com um átomo de um elemento monovalente(HCl) . Dois átomos monovalentes se combinam com um átomo de um elemento divalente(H2O) ou um átomo divalente(CaO) . Isso significa que a valência de um elemento pode ser representada como um número que mostra com quantos átomos de um elemento monovalente um átomo de um determinado elemento pode se combinar. O eixo de um elemento é o número de ligações que um átomo forma:

Na - monovalente (uma ligação)

H - monovalente (uma ligação)

O - divalente (duas ligações por átomo)

S - hexavalente (forma seis ligações com átomos vizinhos)

Regras para determinar a valência
elementos em conexões

1. Eixo hidrogênio levar para EU(unidade). Então, de acordo com a fórmula da água H 2 O, dois átomos de hidrogênio são ligados a um átomo de oxigênio.

2. Oxigênio em seus compostos sempre exibe valência II. Portanto, o carbono no composto de CO 2 (dióxido de carbono) tem uma valência de IV.

3. Eixo supremoé igual a número do grupo .

4. valência mais baixaé igual à diferença entre o número 8 (o número de grupos na tabela) e o número do grupo no qual este elemento está localizado, ou seja, 8 — N grupos .

5. Para metais dos subgrupos "A", o eixo é igual ao número do grupo.

6. Nos não-metais, duas valências se manifestam principalmente: superior e inferior.

Falando figurativamente, um eixo é o número de "mãos" com as quais um átomo se agarra a outros átomos. Naturalmente, os átomos não têm "mãos"; seu papel é desempenhado pelos chamados. elétrons de valência.

Pode-se dizer de forma diferente: é a capacidade de um átomo de um determinado elemento para anexar um certo número de outros átomos.

Os seguintes princípios devem ser claramente compreendidos:

Existem elementos com valência constante (são relativamente poucos) e elementos com valência variável (dos quais a maioria).

Elementos com valência constante devem ser lembrados.

Neste artigo, veremos maneiras e entenderemos como determinar a valência elementos da tabela periódica.

Em química é aceito que a valência elementos químicos podem ser reconhecidos pelo grupo (coluna) na tabela periódica. Na realidade, a valência de um elemento nem sempre corresponde ao número do grupo, mas na maioria dos casos uma certa valência usando este método dará o resultado correto; muitas vezes os elementos, dependendo de vários fatores, têm mais de uma valência.

A unidade de valência é a valência do átomo de hidrogênio, igual a 1, ou seja, o hidrogênio é monovalente. Portanto, a valência de um elemento indica a quantos átomos de hidrogênio um átomo do elemento em questão está conectado. Por exemplo, HCl, onde o cloro é monovalente; H2O, onde o oxigênio é bivalente; NH3, onde o nitrogênio é trivalente.

Como determinar a valência de acordo com a tabela periódica.

A tabela periódica contém elementos químicos que são colocados nela de acordo com certos princípios e leis. Cada elemento fica em seu lugar, que é determinado por suas características e propriedades, e cada elemento tem seu próprio número. linhas horizontais são chamados de períodos, que aumentam da primeira linha para baixo. Se o período consistir em duas linhas (indicadas ao lado por numeração), esse período é chamado de grande. Se tiver apenas uma linha, é chamado de pequeno.

Além disso, existem grupos na tabela, dos quais são apenas oito. Os itens são organizados em colunas verticalmente. Aqui a sua colocação é desigual - por um lado há mais elementos (grupo principal), por outro - menos (grupo lateral).

Valência é a capacidade de um átomo de formar um certo número de ligações químicas com átomos de outros elementos. de acordo com a tabela periódica ajudará a entender o conhecimento dos tipos de valência.

Para elementos de subgrupos secundários (e apenas os metais pertencem a eles), a valência deve ser lembrada, especialmente porque na maioria dos casos é igual a I, II, menos frequentemente III. Você também terá que memorizar as valências dos elementos químicos que possuem mais de dois valores. Ou mantenha sempre à mão a tabela de valência dos elementos.

Algoritmo para determinar a valência pelas fórmulas dos elementos químicos.

1. Escreva a fórmula de um composto químico.

2. Designe a valência conhecida dos elementos.

3. Encontre o mínimo múltiplo comum de valência e índice.

4. Encontre a razão do mínimo múltiplo comum para o número de átomos do segundo elemento. Esta é a valência desejada.

5. Faça uma verificação multiplicando a valência e o índice de cada elemento. Suas obras devem ser iguais.

Exemplo: determinar a valência dos elementos do sulfeto de hidrogênio.

1. Vamos escrever a fórmula:

2. Denote a valência conhecida:

3. Encontre o mínimo múltiplo comum:

4. Encontre a razão do mínimo múltiplo comum para o número de átomos de enxofre:

5. Vamos verificar:

Tabela de valores de valência característicos de alguns átomos de compostos químicos.

elementos	Valência	Exemplos de conexão
		H 2 , HF, Li 2 O, NaCl, KBr
O, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn		H 2 O, MgCl 2, CaH 2, SrBr 2, BaO, ZnCl 2
		CO 2 , CH4, SiO 2 , SiCl 4
		CrCl 2 , CrCl 3 , CrO 3
		H2S, SO2, SO3
		NH 3 , NH 4 Cl, HNO 3
		PH 3 , P 2 O 5 , H 3 PO 4
		SnCl 2 , SnCl 4 , PbO, PbO 2
		HCl, ClF 3 , BrF 5 , IF 7

Considerando as fórmulas de vários compostos, é fácil ver que número de átomos o mesmo elemento nas moléculas de diferentes substâncias não é o mesmo. Por exemplo, HCl, NH 4 Cl, H 2 S, H 3 PO 4, etc. O número de átomos de hidrogênio nesses compostos varia de 1 a 4. Isso é típico não apenas para o hidrogênio.

Como adivinhar qual índice colocar ao lado da designação de um elemento químico? Como são formadas as fórmulas de uma substância? Isso é fácil de fazer quando você conhece a valência dos elementos que compõem a molécula de uma determinada substância.

– é a propriedade de um átomo de um determinado elemento para anexar, reter ou substituir em reações químicas certo número de átomos de outro elemento. A unidade de valência é a valência do átomo de hidrogênio. Portanto, às vezes a definição de valência é formulada da seguinte forma: valência – esta é a propriedade de um átomo de um determinado elemento para anexar ou substituir um certo número de átomos de hidrogênio.

Se um átomo de hidrogênio está ligado a um átomo de um dado elemento, então o elemento é univalente se dois – divalente e etc. Os compostos de hidrogênio não são conhecidos para todos os elementos, mas quase todos os elementos formam compostos com oxigênio O. O oxigênio é considerado constantemente divalente.

Valência permanente:

EU – H, Na, Li, K, Rb, Cs
II – O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
III – B, Al, Ga, Em

Mas o que fazer se o elemento não se combinar com o hidrogênio? Então a valência do elemento requerido é determinada pela valência do elemento conhecido. Na maioria das vezes, é encontrado usando a valência do oxigênio, porque em compostos sua valência é sempre 2. Por exemplo, não será difícil encontrar a valência dos elementos nos seguintes compostos: Na 2 O (valência Na – 1,O – 2), Al 2 O 3 (Al – 3,O – 2).

A fórmula química de uma determinada substância pode ser compilada apenas conhecendo a valência dos elementos. Por exemplo, é fácil formular fórmulas para compostos como CaO, BaO, CO, porque o número de átomos nas moléculas é o mesmo, pois as valências dos elementos são iguais.

E se as valências forem diferentes? Quando agimos em tal caso? É preciso lembrar a seguinte regra: na fórmula de qualquer composto químico, o produto da valência de um elemento pelo número de seus átomos na molécula é igual ao produto da valência pelo número de átomos de outro elemento . Por exemplo, se for conhecido que a valência de Mn em um composto é 7, e O – 2, a fórmula do composto ficará assim Mn 2 O 7.

Como chegamos à fórmula?

Considere o algoritmo para compilar fórmulas por valência para aquelas que consistem em dois elementos químicos.

Existe uma regra que diz que o número de valências em um elemento químico é igual ao número de valências em outro. Considere o exemplo da formação de uma molécula consistindo de manganês e oxigênio.
Vamos compor de acordo com o algoritmo:

1. Escrevemos a seguir os símbolos dos elementos químicos:

2. Colocamos sobre os elementos químicos os números de suas valências (a valência de um elemento químico pode ser encontrada na tabela periódica de Mendelev, para manganês – 7, tem oxigênio – 2.

3. Encontre o mínimo múltiplo comum ( menor número, que é divisível por 7 e 2). Esse número é 14. Dividimos pelas valências dos elementos 14: 7 \u003d 2, 14: 2 \u003d 7, 2 e 7 serão índices, respectivamente, para fósforo e oxigênio. Substituímos índices.

Conhecendo a valência de um elemento químico, seguindo a regra: a valência de um elemento × o número de seus átomos em uma molécula = a valência de outro elemento × o número de átomos deste (outro) elemento, pode-se determinar a valência de outro.

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

O conceito de valência foi introduzido na química antes que a estrutura do átomo fosse conhecida. Agora foi estabelecido que esta propriedade de um elemento está relacionada ao número de elétrons externos. Para muitos elementos, a valência máxima resulta da posição desses elementos na tabela periódica.

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Nas aulas de química, você já conhece o conceito de valência dos elementos químicos. Reunimos tudo em um só lugar informação útil sobre esta pergunta. Use-o ao se preparar para o GIA e o Unified State Examination.

Valência e análise química

Valência- a capacidade dos átomos de elementos químicos de entrar em compostos químicos com átomos de outros elementos. Em outras palavras, é a capacidade de um átomo formar um certo número de ligações químicas com outros átomos.

Do latim, a palavra "valência" é traduzida como "força, habilidade". Nome muito verdadeiro, certo?

O conceito de "valência" é um dos principais em química. Foi introduzido antes mesmo que a estrutura do átomo se tornasse conhecida pelos cientistas (em 1853). Portanto, à medida que a estrutura do átomo foi sendo estudada, ela sofreu algumas modificações.

Assim, do ponto de vista da teoria eletrônica, a valência está diretamente relacionada ao número de elétrons externos de um átomo de um elemento. Isso significa que por "valência" entende-se o número de pares de elétrons pelos quais um átomo está ligado a outros átomos.

Sabendo disso, os cientistas foram capazes de descrever a natureza da ligação química. Está no fato de que um par de átomos de uma substância compartilha um par de elétrons de valência.

Você pode perguntar, como os químicos do século 19 poderiam descrever a valência mesmo quando eles acreditavam que não havia partículas menores que um átomo? Não se pode dizer que era tão simples - eles contavam com análises químicas.

Pela análise química, os cientistas do passado determinavam a composição de um composto químico: quantos átomos de vários elementos estão contidos na molécula da substância em questão. Para isso, foi necessário determinar qual é a massa exata de cada elemento em uma amostra de uma substância pura (sem impurezas).

É certo que este método não é isento de falhas. Porque a valência de um elemento pode ser determinada dessa maneira apenas em sua combinação simples com hidrogênio sempre monovalente (hidreto) ou oxigênio sempre bivalente (óxido). Por exemplo, a valência do nitrogênio no NH 3 - III, uma vez que um átomo de hidrogênio está ligado a três átomos de nitrogênio. E a valência do carbono no metano (CH 4), de acordo com o mesmo princípio, é IV.

Este método para determinar a valência é adequado apenas para substâncias simples. Mas em ácidos, dessa forma, podemos apenas determinar a valência de compostos como resíduos de ácidos, mas não todos os elementos (exceto a conhecida valência de hidrogênio) separadamente.

Como você já percebeu, a valência é indicada por algarismos romanos.

Valência e ácidos

Como a valência do hidrogênio permanece inalterada e é bem conhecida por você, você pode determinar facilmente a valência do resíduo ácido. Assim, por exemplo, em H 2 SO 3 a valência de SO 3 é I, em HClO 3 a valência de ClO 3 é I.

De maneira semelhante, se a valência do resíduo ácido for conhecida, é fácil escrever a fórmula correta do ácido: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valência e fórmulas

O conceito de valência faz sentido apenas para substâncias de natureza molecular e não é muito adequado para descrever ligações químicas em compostos de aglomerado, natureza iônica, cristalina, etc.

Os índices nas fórmulas moleculares das substâncias refletem o número de átomos dos elementos que compõem sua composição. Conhecer a valência dos elementos ajuda a organizar corretamente os índices. Da mesma forma, observando a fórmula molecular e os índices, você pode nomear as valências dos elementos constituintes.

Você realiza essas tarefas nas aulas de química na escola. Por exemplo, tendo a fórmula química de uma substância na qual a valência de um dos elementos é conhecida, pode-se facilmente determinar a valência de outro elemento.

Para fazer isso, basta lembrar que em uma substância de natureza molecular, o número de valências de ambos os elementos é igual. Portanto, use o mínimo múltiplo comum (correspondente ao número de valências livres necessárias para a conexão) para determinar a valência do elemento que você não conhece.

Para deixar claro, vamos pegar a fórmula do óxido de ferro Fe 2 O 3. Aqui, dois átomos de ferro com valência III e 3 átomos de oxigênio com valência II participam da formação de uma ligação química. Seu mínimo múltiplo comum é 6.

• Exemplo: você tem fórmulas Mn 2 O 7 . Você conhece a valência do oxigênio, é fácil calcular que o mínimo múltiplo comum é 14, portanto a valência do Mn é VII.

Da mesma forma, você pode fazer o oposto: escrever a fórmula química correta de uma substância, conhecendo as valências de seus elementos constituintes.

• Exemplo: para escrever corretamente a fórmula do óxido de fósforo, levamos em consideração a valência do oxigênio (II) e do fósforo (V). Portanto, o mínimo múltiplo comum para P e O é 10. Portanto, a fórmula tem a seguinte forma: P 2 O 5.

Conhecendo bem as propriedades dos elementos que eles exibem em vários compostos, pode-se determinar sua valência até mesmo por aparência tais conexões.

Por exemplo: os óxidos de cobre são vermelhos (Cu 2 O) e pretos (CuO). Os hidróxidos de cobre são de cor amarela (CuOH) e azul (Cu(OH) 2).

E para tornar as ligações covalentes em substâncias mais claras e compreensíveis para você, escreva suas fórmulas estruturais. Os traços entre os elementos representam as ligações (valências) que surgem entre seus átomos:

características de valência

Hoje, a determinação da valência dos elementos é baseada no conhecimento sobre a estrutura das camadas eletrônicas externas de seus átomos.

A valência pode ser:

• constante (metais dos principais subgrupos);
• variável (não-metais e metais de grupos laterais):
• valência mais alta;
• valência inferior.

A constante em vários compostos químicos permanece:

• valência de hidrogênio, sódio, potássio, flúor (I);
• valência de oxigênio, magnésio, cálcio, zinco (II);
• valência do alumínio (III).

Mas a valência de ferro e cobre, bromo e cloro, assim como muitos outros elementos, muda quando eles formam vários compostos químicos.

Valência e teoria eletrônica

Dentro da estrutura da teoria eletrônica, a valência de um átomo é determinada com base no número de elétrons desemparelhados que participam da formação de pares de elétrons com os elétrons de outros átomos.

Apenas os elétrons localizados na camada externa do átomo participam da formação de ligações químicas. Portanto, a valência máxima de um elemento químico é o número de elétrons na camada eletrônica externa de seu átomo.

O conceito de valência está intimamente relacionado com a Lei Periódica, descoberta por D. I. Mendeleev. Se você observar atentamente a tabela periódica, poderá notar facilmente: a posição de um elemento na tabela periódica e sua valência estão inextricavelmente ligadas. A maior valência dos elementos que pertencem ao mesmo grupo corresponde ao número ordinal do grupo no sistema periódico.

Você descobrirá a valência mais baixa quando subtrair o número do grupo do elemento que lhe interessa do número de grupos na tabela periódica (existem oito).

Por exemplo, a valência de muitos metais coincide com os números do grupo na tabela de elementos periódicos aos quais eles pertencem.

Tabela de valência de elementos químicos

Número de série chem. elemento (número atômico)	Nome	símbolo químico	Valência
1	hidrogênio Hélio / Hélio Lítio / Lítio Berílio / Berílio Carbono / Carbono Nitrogênio / Nitrogênio Oxigênio / Oxigênio Flúor / Flúor Neon / Neon Sódio Magnésio / Magnésio Alumínio Silício / Silício Fósforo / Fósforo Enxofre Cloro / Cloro Argônio / Argônio Potássio / Potássio Cálcio / Cálcio Scandium / Scandium Titânio / Titânio Vanádio / Vanádio Cromo / Cromo Manganês / Manganês Ferro / Ferro Cobalto / Cobalto Níquel / Níquel Cobre Zinco / Zinco Gálio / Gálio Germânio / Germânio Arsênico / Arsênico Selênio / Selênio Bromo / Bromo Krypton / Krypton Rubídio / Rubídio Estrôncio / Estrôncio ítrio / ítrio Zircônio / Zircônio Nióbio / Nióbio Molibdênio / Molibdênio Tecnécio / Tecnécio Rutênio / Rutênio Ródio Paládio / Paládio Prata / Prata Cádmio / Cádmio índio / índio Lata / Lata Antimônio / Antimônio Telúrio / Telúrio Iodo / Iodo Xenon / Xenon Césio / Césio Bário / Bário Lantânio / Lantânio Cério / Cério Praseodímio / Praseodímio Neodímio / Neodímio Promécio / Promécio Samaria / Samário Európio / Európio Gadolínio / Gadolínio Térbio / Térbio Disprósio / Disprósio Holmium / Holmium Érbio / Érbio Túlio / Túlio Itérbio / Itérbio Lutécio / Lutécio Háfnio / Háfnio Tântalo / Tântalo Tungstênio / Tungstênio Rênio / Rênio Ósmio / Ósmio Irídio / Irídio Platina / Platina ouro / ouro Mercúrio / Mercúrio Cintura / Tálio Liderar / Liderar Bismuto / Bismuto Polônio / Polônio Astatine / Astatine Radônio / Radônio Frâncio / Frâncio Rádio / Rádio Actínio / Actínio Tório / Tório Proactínio / Protactínio Urano / Urânio	H	EU (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) Eu, (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) sem dados sem dados (II), III, IV, (V), VI

Entre parênteses são dadas aquelas valências que os elementos que as possuem raramente apresentam.

Valência e estado de oxidação

Então, falando do grau de oxidação, eles significam que um átomo em uma substância de natureza iônica (o que é importante) tem uma certa carga condicional. E se a valência for uma característica neutra, então o estado de oxidação pode ser negativo, positivo ou igual a zero.

É interessante que para um átomo do mesmo elemento, dependendo dos elementos com os quais forma um composto químico, a valência e o estado de oxidação podem ser iguais (H 2 O, CH 4, etc.) 2, HNO3).

Conclusão

Aprofundando seu conhecimento sobre a estrutura dos átomos, você aprenderá mais profundamente e com mais detalhes sobre a valência. Esta caracterização dos elementos químicos não é exaustiva. Mas ela tem um grande valor aplicado. O que você mesmo viu mais de uma vez, resolvendo problemas e conduzindo experiências químicas nas aulas.

Este artigo foi desenvolvido para ajudá-lo a organizar seu conhecimento sobre valência. E também para lembrar como pode ser determinado e onde a valência é usada.

Esperamos que este material seja útil para você na preparação do dever de casa e na autopreparação para testes e exames.

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Muitas vezes as pessoas ouvem a palavra "valência" sem entender completamente o que é. Então, o que é valência? Valência é um dos termos usados ​​em estrutura química. A valência, de fato, determina a capacidade de um átomo de formar ligações químicas. Quantitativamente, a valência é o número de ligações em que um átomo participa.

Qual é a valência de um elemento

A valência é um indicador da capacidade de um átomo de se ligar a outros átomos, formando ligações químicas com eles, dentro da molécula. O número de ligações de um átomo é igual ao número de seus elétrons desemparelhados. Essas ligações são chamadas covalentes.

Um elétron desemparelhado é um elétron livre na camada externa de um átomo que emparelha com o elétron externo de outro átomo. Cada par desses elétrons é chamado de "eletrônico" e cada um dos elétrons é chamado de valência. Portanto, a definição da palavra "valência" é o número de pares de elétrons com os quais um átomo está conectado a outro átomo.

A valência pode ser representada esquematicamente em estruturas fórmulas químicas. Quando não for necessário, use fórmulas simples, onde a valência não é indicada.

A valência máxima dos elementos químicos de um grupo do sistema periódico de Mendeleev é igual ao número de série desse grupo. Átomos do mesmo elemento podem ter diferentes valências em diferentes compostos químicos. A polaridade das ligações covalentes que se formam não é levada em consideração. É por isso que a valência não tem sinal. Além disso, a valência não pode ser negativa e igual a zero.

Às vezes, o conceito de "valência" é equiparado ao conceito de "estado de oxidação", mas não é assim, embora às vezes esses indicadores coincidam. O estado de oxidação é um termo formal que se refere à possível carga que um átomo receberia se seus pares de elétrons fossem transferidos para átomos eletricamente mais negativos. Aqui o estado de oxidação pode ter algum tipo de sinal e é expresso em unidades de carga. Este termo é comum em química inorgânica, porque em compostos inorgânicos é difícil julgar a valência. E, inversamente, a valência é usada na química orgânica, porque a maioria dos compostos orgânicos tem uma estrutura molecular.

Agora você sabe qual é a valência dos elementos químicos!