Як визначити валентність натрію

0 Comments

✅Як визначити валентність хімічного елемента по таблиці Менделєєва

Поняття «валентність» формувалася в хімії з початку 19-го століття. Англійський вчений Е. Франкленд звернув увагу, що всі елементи можуть утворювати з атомами інших елементів тільки певну кількість зв’язків.

Він назвав це «сполучною силою». Пізніше німецький вчений Ф. А. Кекуле вивчав метан і прийшов до висновку, що один атом вуглецю може приєднати, в нормальних умовах, тільки чотири атоми водню.

Він назвав це основністю. Основність вуглецю дорівнює чотирьом.

Тобто вуглець може утворити чотири зв’язки з іншими елементами.

Подальший розвиток це поняття отримало в роботах Д. І. Менделєєва. Дмитро Іванович розвивав вчення про періодичну зміну властивостей простих речовин. Сполучну силу він визначав як здатність елемента приєднувати певну кількість атомів іншого елемента.

Визначення по таблиці Менделєєва

Таблиця Менделєєва дозволяє з легкістю визначати основність елементів. Для цього потрібно вміти читати періодичну таблицю. Таблиця по вертикалі має вісім груп, а по горизонталі розташовуються періоди. Якщо період складається з двох рядів, то його називають великим, а якщо з одного ряду – малим. Елементи по вертикалі в шпальтах, в групах розподілені нерівномірно.

Валентність завжди позначається римськими цифрами.

Щоб визначити валентність, потрібно знати, яка вона буває.

  • У металів головних підгруп валентність завжди постійна.
  • У неметалів і металів побічних підгруп може бути змінною.
  • Постійна валентність дорівнює номеру групи.
  • Змінна валентність може бути вищою і нижчою.

Вища змінна дорівнює номеру групи, а нижча вираховується за формулою: вісім мінус номер групи. При визначенні потрібно пам’ятати:

Якщо з’єднання має атом водню або кисню, то визначити його валентність не складає труднощів, особливо якщо перед нами гідрид або оксид.

Формула і алгоритм

Найменша валентність у тих елементів, які розташовані правіше і вище в таблиці. І, навпаки, якщо елемент нижче і лівіше, то вона буде вище. Щоб визначити її, необхідно слідувати універсальному алгоритму:

  • Записуємо формулу сполуки.
  • Проставляємо валентність того компонента сполуки, якого знаємо.
  • Множимо відому величину на кількість атомів елементу в з’єднанні.
  • Знаходимо найменше кратне.
  • Проводимо перевірку: множимо значення на індекс. Повинна виходити однакова цифра по кожному компоненту з’єднання.

Приклад: візьмемо з’єднання аміаку – NH3. Нам відомо, що у атома водню валентність постійна і дорівнює I. Множимо I на 3 (кількість атомів) – найменше кратне – 3. У азоту в цій формулі індекс дорівнює одиниці. Звідси висновок: 3 ділимо на 1 і отримуємо, що у азоту валентність дорівнює III.

Валентність за воднем і киснем завжди визначати легко.

Складніше, коли її необхідно визначати без них. Наприклад, з’єднання SiCl4. Як визначити валентність елементів в цьому випадку? Хлор знаходиться в 7 групі. Значить, його валентність або 7, або 1 (вісім мінус номер групи). Кремній знаходиться в четвертій групі, значить, його потенціал для утворення зв’язків дорівнює чотирьом. Стає логічно, що хлор проявляє в цій ситуації найменшу валентність і вона дорівнює I.

У сучасних підручниках хімії завжди є таблиця валентності хімічних елементів. Це істотно полегшує завдання учням. Тему вивчають у восьмому класі – в курсі неорганічної хімії.

Сучасні уявлення

Сучасні уявлення про валентність базуються на будову атомів. Атом складається з ядра і електронів, які обертаються навколо нього по орбіталях.

Саме ядро ​​складається з протонів і нейтронів, які визначають атомну вагу. Для того, щоб речовина була стабільною, її енергетичні рівні повинні бути заповнені і мати вісім електронів.

При взаємодії елементи прагнуть до стабільності і або віддають свої неспарені електрони, або приймають їх.

Взаємодія відбувається за принципом «що легше» – віддати або прийняти електрони. Від цього також залежить те, як змінюється валентність в таблиці Менделєєва.

Кількість неспарених електронів на зовнішній енергетичній орбіталі дорівнює номеру групи.

Приклад

Лужний метал натрій знаходиться в першій групі періодичної системи Менделєєва. Це означає, що у нього один неспарений електрон на зовнішньому енергетичному рівні.

Хлор знаходиться в сьомій групі. Це означає, що у хлору є сім неспарених електронів.

Для завершення енергетичного рівня, хлору не вистачає рівно одного електрона. Натрій віддає йому свій електрон і стає стабільним в з’єднанні. Хлор отримує додатковий електрон і теж стає стабільним. В результаті з’являється зв’язок і міцне з’єднання – NaCl – знаменита кухонна сіль. Валентність хлору і натрію в цьому випадку дорівнює 1.

2. Визначення валентності за формулою. Складання формули за валентністю елементів

Суми одиниць валентності кожного елемента у формулі бінарної сполуки рівні.

визначимо валентність Нітрогену у його сполуці з Оксигеном — N 2 O 5 .

1. Записуємо відому валентність Оксигену над формулою. Невідому валентність позначаємо буквою \(x\):

2. Знаходимо суму одиниць валентності кожного елемента. Для цього його валентність множимо на число атомів:

Складання формули бінарної сполуки за валентністю хімічних елементів

Якщо відомі валентності двох елементів, то можна скласти формулу їх сполуки.

складемо формулу сполуки Хлору, валентність якого дорівнює VII з Оксигеном.

1. Записуємо символи хімічних елементів поруч. Вказуємо над ними валентності. Валентність Оксигену постійна і дорівнює II .

2. Знаходимо найменше спільне кратне валентностей, записуємо його над формулою:

✅Таблиця валентності хімічних елементів

Валентність простих речовин можна визначити по таблиці Менделєєва або таблиці валентності хімічних елементів. Що таке валентність і як визначити валентність елемента – на ці питання відповідає наша стаття.

Що таке валентність

Валентність – здатність атома елемента утворювати зв’язок з іншими атомами за рахунок електронів, що знаходяться на зовнішньому енергетичному рівні.

Будь-який елемент складається з атома, в центрі якого знаходиться позитивно заряджене ядро. Заряд ядра відповідає порядковому номеру елемента в періодичній таблиці. Він завжди позитивний, оскільки кількість протонів перевищує кількість нейтронів.

Навколо ядра рухаються на різній відстані від ядра негативно заряджені електрони. Їх кількість також відповідає порядковому номеру елемента. Останній рівень займають валентні електрони.

Через велику відстань від ядра вони втрачають з ним зв’язок і легко спаровуються із зовнішніми електронами іншого атома. За рахунок утворилася ковалентного зв’язку формується нова речовина, що складається з декількох атомів.

Кількість атомів на зовнішньому рівні визначає валентність елемента і, відповідно, кількість можливих хімічних зв’язків.

Валентність елементів

Всі елементи можна розділити на три групи:

  • з постійною валентністю;
  • зі змінною валентністю;
  • з нульовою валентністю.

Постійна валентність хімічних елементів не змінюється:

  • у лужних металів, фтору (I);
  • у лужноземельних металів, кисню (II);
  • у алюмінію (III).

Мінлива валентність характерна іншим елементам. Атоми цих елементів містять d-підрівень, який може приймати електрони з s- і p-підрівнів.

В результаті спарені електрони розпарюються і утворюють додаткові зв’язку. Один елемент може проявляти I-VII валентності.

Так звану нульову валентність мають інертні або благородні гази. На зовнішньому енергетичному рівні можуть містити до восьми електронів. Однак ці елементи хімічно неактивні і не утворюють зв’язку з іншими атомами.

Валентність показує, скільки атомів елементів знаходиться в речовині. Індекси елементів вираховуються як кратне валентностей, по черзі поділене на значення валентності елементів. Наприклад, валентність Na – I, O – II, спільне кратне – 2 (1 ∙ 2). Поділивши 2 спочатку на I, потім на II, отримуємо формулу сполуки Na2O.

Як визначити

Запам’ятовувати валентність кожного елемента необов’язково. Досить подивитися в таблицю Менделєєва або використовувати спеціальну таблицю валентності.

У періодичній таблиці вищої валентності відповідає номер групи. Нижчу валентність можна дізнатися, віднявши від восьми номер групи.

Однак можуть бути винятки. Наприклад, кремній знаходиться в IV групі, його вища валентність – IV. Скориставшись формулою обчислення вищої валентності, можна прийти до висновку, що нижчої валентності у кремнію немає, вона завжди дорівнює IV.

Однак це не так. Нижча валентність кремнію – II. Інший приклад: вища валентність азоту – V. Але елемент цю валентність проявляє рідко, набагато частіше – II і III.

За формулою речовини можна визначити змінну валентність одного з елементів. Для цього відому (постійну) валентність одного елемента множать на відповідний йому індекс. Число, що ділять на індекс визначається елемента. Наприклад, обчислення валентності фосфору в з’єднанні P2O5: 2 ∙ 5/2 = 5 (V).

Що ми дізналися?

З уроку 8 класу дізналися, що таке валентність елементів. З’ясувати значення валентності можна з періодичної (відповідає номеру групи) або спеціальної таблиці валентності. Більшість елементів проявляє змінну валентність, яка обумовлюється наявністю в атомах таких елементів d-підрівні.

Постійну валентність мають метал I-II груп, кисень, фтор, алюміній. Знати валентність необхідно для складання формул складних речовин.