วาเลนซีคือความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในการสร้างพันธะเคมีจำนวนหนึ่ง

หากพูดโดยนัย วาเลนซ์คือจำนวน "มือ" ที่อะตอมเกาะติดกับอะตอมอื่น โดยธรรมชาติแล้วอะตอมไม่มี "มือ" เลย บทบาทของพวกเขาเล่นโดยสิ่งที่เรียกว่า เวเลนซ์อิเล็กตรอน

คุณสามารถพูดได้แตกต่างออกไป: Valency คือความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในการเพิ่ม จำนวนที่แน่นอนอะตอมอื่น ๆ

ต้องเข้าใจหลักการต่อไปนี้อย่างชัดเจน:

มีองค์ประกอบที่มีเวเลนซ์คงที่ (ซึ่งมีจำนวนค่อนข้างน้อย) และองค์ประกอบที่มีเวเลนซ์แปรผัน (ซึ่งส่วนใหญ่เป็น)

องค์ประกอบด้วย ความจุคงที่จำเป็นต้องจำ:

องค์ประกอบที่เหลืออาจมีความจุต่างกัน

ความจุสูงสุดขององค์ประกอบในกรณีส่วนใหญ่เกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนกลุ่มที่องค์ประกอบนั้นตั้งอยู่

ตัวอย่างเช่น แมงกานีสอยู่ในกลุ่มที่ 7 (กลุ่มย่อยด้านข้าง) ความจุสูงสุดของ Mn คือ 7 ซิลิคอนอยู่ในกลุ่ม IV (กลุ่มย่อยหลัก) ความจุสูงสุดคือสี่

อย่างไรก็ตาม ควรจำไว้ว่าความจุสูงสุดไม่ใช่สิ่งเดียวที่เป็นไปได้เสมอไป ตัวอย่างเช่น ความจุคลอรีนสูงสุดคือ 7 (ต้องแน่ใจ!) แต่สารประกอบที่ธาตุนี้มีความจุ VI, V, IV, III, II เป็นที่รู้จัก

สิ่งสำคัญคือต้องจำบางอย่าง ข้อยกเว้น: วาเลนซ์สูงสุด (และเท่านั้น) ของฟลูออรีนคือ I (ไม่ใช่ VII), ออกซิเจน - II (ไม่ใช่ VI), ไนโตรเจน - IV (ความสามารถของไนโตรเจนในการแสดงวาเลนซ์ V - ตำนานยอดนิยมซึ่งพบได้แม้กระทั่งในตำราเรียนของโรงเรียนบางเล่ม)

วาเลนซีและสถานะออกซิเดชันไม่ใช่แนวคิดที่เหมือนกัน

แนวคิดเหล่านี้ค่อนข้างใกล้ตัว แต่ไม่ควรสับสน! สถานะออกซิเดชันมีเครื่องหมาย (+ หรือ -) ส่วนวาเลนซ์ไม่มี สถานะออกซิเดชันขององค์ประกอบในสารสามารถเป็นศูนย์ได้ ความจุเป็นศูนย์ก็ต่อเมื่อเราจัดการกับอะตอมที่แยกได้ ค่าตัวเลขของสถานะออกซิเดชันอาจไม่ตรงกับเวเลนซ์ ตัวอย่างเช่น ความจุของไนโตรเจนใน N 2 คือ III และสถานะออกซิเดชัน = 0 ความจุของคาร์บอนในกรดฟอร์มิกคือ = IV และสถานะออกซิเดชัน = +2

ถ้าทราบความจุของธาตุตัวใดตัวหนึ่งในสารประกอบไบนารี่ ก็จะสามารถหาความจุของธาตุอีกตัวหนึ่งได้

ทำได้ง่ายมาก จำกฎที่เป็นทางการ: ผลคูณของจำนวนอะตอมขององค์ประกอบแรกในโมเลกุลและความจุของมันจะต้องเท่ากับผลคูณเดียวกันสำหรับองค์ประกอบที่สอง

ในสารประกอบ A x B y: วาเลนซี (A) x = วาเลนซี (B) y

ตัวอย่างที่ 1- ค้นหาความจุขององค์ประกอบทั้งหมดในสารประกอบ NH 3

สารละลาย- เรารู้ความจุของไฮโดรเจน - มันคงที่และเท่ากับ I เราคูณความจุ H ด้วยจำนวนอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลแอมโมเนีย: 1 3 = 3 ดังนั้น สำหรับไนโตรเจน ผลคูณของ 1 (จำนวนอะตอม N) โดย X (ความจุของไนโตรเจน) ควรเท่ากับ 3 เช่นกัน แน่นอนว่า X = 3 คำตอบ: N(III), H(I)

ตัวอย่างที่ 2- ค้นหาเวเลนซ์ขององค์ประกอบทั้งหมดในโมเลกุล Cl 2 O 5

สารละลาย- ออกซิเจนมีค่าความจุคงที่ (II) โมเลกุลของออกไซด์นี้ประกอบด้วยออกซิเจน 5 อะตอมและคลอรีน 2 อะตอม ให้เวเลนซ์ของคลอรีน = X เรามาสร้างสมการกัน: 5 2 = 2 X แน่นอนว่า X = 5 คำตอบ: Cl(V), O(II)

ตัวอย่างที่ 3- ค้นหาความจุของคลอรีนในโมเลกุล SCl 2 ถ้ารู้ว่าความจุของกำมะถันคือ II

สารละลาย- หากผู้เขียนปัญหาไม่ได้บอกเราถึงความจุของกำมะถัน คงเป็นไปไม่ได้ที่จะแก้ปัญหานี้ ทั้ง S และ Cl เป็นองค์ประกอบที่มีความจุแปรผัน โดยคำนึงถึง ข้อมูลเพิ่มเติมวิธีแก้ปัญหาจะถูกสร้างขึ้นตามโครงร่างตัวอย่างที่ 1 และ 2 คำตอบ: Cl(I)

เมื่อทราบค่าความจุของธาตุทั้งสอง คุณสามารถสร้างสูตรสำหรับสารประกอบฐานสองได้

ในตัวอย่างที่ 1 - 3 เราได้กำหนดวาเลนซีโดยใช้สูตร ตอนนี้เรามาลองทำขั้นตอนย้อนกลับกัน

ตัวอย่างที่ 4- เขียนสูตรสารประกอบของแคลเซียมและไฮโดรเจน

สารละลาย- ทราบความจุของแคลเซียมและไฮโดรเจน - II และ I ตามลำดับ ให้สูตรของสารประกอบที่ต้องการเป็น Ca x H y เราเขียนสมการที่รู้จักกันดีอีกครั้ง: 2 x = 1 y หนึ่งในคำตอบของสมการนี้ เราสามารถหา x = 1, y = 2 ได้ คำตอบ: CaH 2

“ ทำไม CaH 2 กันแน่ - คุณถาม - ท้ายที่สุดแล้ว Ca 2 H 4 และ Ca 4 H 8 และแม้แต่ Ca 10 H 20 ก็ไม่ขัดแย้งกับกฎของเรา!”

คำตอบนั้นง่าย: หาค่าต่ำสุดที่เป็นไปได้ของ x และ y ในตัวอย่างที่ให้มา ค่าขั้นต่ำ (ตามธรรมชาติ!) เหล่านี้คือ 1 และ 2 พอดี

“ดังนั้น สารประกอบอย่าง N 2 O 4 หรือ C 6 H 6 เป็นไปไม่ได้?” คุณถาม “ควรแทนที่สูตรเหล่านี้ด้วย NO 2 และ CH หรือไม่”

ไม่ พวกมันเป็นไปได้ ยิ่งไปกว่านั้น N 2 O 4 และ NO 2 ยังเป็นสารที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง แต่สูตร CH ไม่ตรงกับสารเสถียรใดๆ เลย (ต่างจาก C 6 H 6)

แม้จะมีทั้งหมดที่กล่าวไปแล้ว แต่ในกรณีส่วนใหญ่ คุณสามารถปฏิบัติตามกฎได้: ใช้ค่าดัชนีที่น้อยที่สุด

ตัวอย่างที่ 5- เขียนสูตรสำหรับสารประกอบของกำมะถันและฟลูออรีน ถ้ารู้ว่าความจุของกำมะถันคือหก

สารละลาย- ให้สูตรของสารประกอบเป็น S x F y . ให้ความจุของกำมะถัน (VI) ความจุของฟลูออรีนคงที่ (I) เราสร้างสมการอีกครั้ง: 6 x = 1 y เป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจว่าค่าที่น้อยที่สุดที่เป็นไปได้ของตัวแปรคือ 1 และ 6 คำตอบ: SF 6

อันที่จริงนี่คือประเด็นหลักทั้งหมด

ตรวจสอบตัวเองตอนนี้! ฉันขอแนะนำให้คุณผ่านเรื่องสั้น ทดสอบในหัวข้อ "วาเลนซ์".

เมื่อพิจารณาองค์ประกอบทางเคมี คุณจะสังเกตเห็นว่าจำนวนอะตอมขององค์ประกอบเดียวกันนั้นแตกต่างกันไปตามสารต่างๆ เขียนสูตรอย่างไรให้ถูกต้องและไม่ผิดพลาดในดัชนี องค์ประกอบทางเคมี- นี่เป็นเรื่องง่ายหากคุณมีความคิดว่าความจุคืออะไร

วาเลนซ์จำเป็นสำหรับอะไร?

ความจุขององค์ประกอบทางเคมีคือความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบในการสร้างพันธะเคมี กล่าวคือ สามารถยึดอะตอมอื่นเข้ากับตัวเองได้ การวัดเวเลนซ์เชิงปริมาณคือจำนวนพันธะที่อะตอมที่กำหนดก่อตัวขึ้นกับอะตอมหรือกลุ่มอะตอมอื่น

ในปัจจุบัน เวเลนซ์คือจำนวนพันธะโควาเลนต์ (รวมถึงพันธะที่เกิดขึ้นผ่านกลไกผู้บริจาค-ผู้รับ) โดยที่อะตอมที่กำหนดจะเชื่อมต่อกับอะตอมอื่น ในกรณีนี้ ขั้วของพันธะจะไม่ถูกนำมาพิจารณา ซึ่งหมายความว่าเวเลนซ์ไม่มีเครื่องหมายและไม่สามารถเท่ากับศูนย์ได้

พันธะเคมีโควาเลนต์คือพันธะที่เกิดขึ้นจากการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกัน หากมีอิเล็กตรอนคู่ร่วมหนึ่งคู่ระหว่างสองอะตอม พันธะดังกล่าวจะเรียกว่าพันธะเดี่ยว หากมีอิเล็กตรอน 2 คู่จะเรียกว่าพันธะคู่ ถ้ามี 3 คู่จะเรียกว่าพันธะสาม

จะหาเวเลนซ์ได้อย่างไร?

คำถามแรกที่เกี่ยวข้องกับนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 ที่เริ่มเรียนวิชาเคมีคือจะกำหนดความจุขององค์ประกอบทางเคมีได้อย่างไร ความจุขององค์ประกอบทางเคมีสามารถดูได้ในตารางพิเศษของความจุขององค์ประกอบทางเคมี

ข้าว. 1. ตารางความจุขององค์ประกอบทางเคมี

ความจุของไฮโดรเจนถือเป็นหนึ่ง เนื่องจากอะตอมไฮโดรเจนสามารถสร้างพันธะหนึ่งกับอะตอมอื่นได้ ความจุขององค์ประกอบอื่นๆ แสดงเป็นตัวเลขที่แสดงจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนที่อะตอมของธาตุหนึ่งๆ สามารถเกาะติดกับตัวมันเองได้ ตัวอย่างเช่น ความจุของคลอรีนในโมเลกุลของไฮโดรเจนคลอไรด์มีค่าเท่ากับ 1 ดังนั้นสูตรของไฮโดรเจนคลอไรด์จะมีลักษณะดังนี้ HCl เนื่องจากทั้งคลอรีนและไฮโดรเจนมีเวเลนซ์เป็น 1 จึงไม่มีการใช้ดัชนี ทั้งคลอรีนและไฮโดรเจนเป็นแบบโมโนวาเลนต์ เนื่องจากไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมสอดคล้องกับคลอรีนหนึ่งอะตอม

ลองพิจารณาอีกตัวอย่างหนึ่ง: ความจุของคาร์บอนในมีเทนคือ 4, ความจุของไฮโดรเจนเป็น 1 เสมอ ดังนั้นควรวางดัชนี 4 ไว้ข้างไฮโดรเจน ดังนั้นสูตรของมีเทนจึงมีลักษณะดังนี้ CH 4

ธาตุหลายชนิดประกอบกันเป็นสารประกอบกับออกซิเจน ออกซิเจนมีค่าไดเวเลนต์เสมอ ดังนั้นในสูตรของน้ำ H 2 O โดยที่พบไฮโดรเจนโมโนวาเลนต์และออกซิเจนไดวาเลนต์เสมอ ดัชนี 2 จะถูกวางไว้ถัดจากไฮโดรเจน ซึ่งหมายความว่าโมเลกุลของน้ำประกอบด้วยไฮโดรเจนสองอะตอมและออกซิเจนหนึ่งอะตอม

ข้าว. 2. สูตรกราฟิกของน้ำ

องค์ประกอบทางเคมีบางชนิดอาจมีวาเลนซีคงที่ สำหรับบางชนิดอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสารประกอบที่ใช้ธาตุนั้น องค์ประกอบที่มีความจุคงที่ได้แก่ ไฮโดรเจนและออกซิเจน องค์ประกอบที่มีความจุแปรผันได้แก่ เหล็ก ซัลเฟอร์ คาร์บอน

จะทราบวาเลนซีโดยใช้สูตรได้อย่างไร?

หากคุณไม่มีตารางความจุอยู่ตรงหน้า แต่มีสูตร สารประกอบเคมีจากนั้นจึงจะสามารถกำหนดวาเลนซีได้โดยใช้สูตร ลองมาดูตัวอย่างสูตรแมงกานีสออกไซด์ – Mn 2 O 7

ข้าว. 3. แมงกานีสออกไซด์

ดังที่คุณทราบ ออกซิเจนมีค่าไดเวเลนต์ หากต้องการทราบว่าแมงกานีสมีความจุเท่าใด จำเป็นต้องคูณความจุของออกซิเจนด้วยจำนวนอะตอมของก๊าซในสารประกอบนี้:

เราหารจำนวนผลลัพธ์ด้วยจำนวนอะตอมแมงกานีสในสารประกอบ ปรากฎว่า:

คะแนนเฉลี่ย: 4.5. คะแนนรวมที่ได้รับ: 923

องค์ประกอบทางเคมีหนึ่งเกาะติดหรือแทนที่อะตอมของอีกองค์ประกอบหนึ่งจำนวนหนึ่ง

หน่วยของเวเลนซ์ถือเป็นความจุของอะตอมไฮโดรเจนเท่ากับ 1 กล่าวคือ ไฮโดรเจนเป็นแบบโมโนวาเลนต์ ดังนั้น เวเลนซ์ขององค์ประกอบจะระบุจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนที่หนึ่งอะตอมของธาตุนั้นเชื่อมต่ออยู่ ตัวอย่างเช่น, เอชซีแอลโดยที่คลอรีนเป็นแบบโมโนวาเลนต์ ชม2Oโดยที่ออกซิเจนมีไดวาเลนต์ เอ็นเอช 3โดยที่ไนโตรเจนเป็นไตรวาเลนต์

ตารางองค์ประกอบที่มีค่าความจุคงที่

สูตรของสารสามารถรวบรวมได้ตามความจุขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ และในทางกลับกัน เมื่อทราบความจุขององค์ประกอบ คุณก็สามารถสร้างสูตรทางเคมีจากองค์ประกอบเหล่านั้นได้

อัลกอริทึมในการรวบรวมสูตรของสารตามเวเลนซ์

1. เขียนสัญลักษณ์ของธาตุต่างๆ

2. กำหนดความจุขององค์ประกอบที่รวมอยู่ในสูตร

3. ค้นหาตัวคูณร่วมที่น้อยที่สุดของค่าตัวเลขของความจุ

4. ค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างอะตอมขององค์ประกอบโดยการหารตัวคูณร่วมน้อยที่พบด้วยเวเลนซ์ที่สอดคล้องกันขององค์ประกอบ

5. เขียนดัชนีธาตุลงในสูตรเคมี

ตัวอย่าง:เรามาสร้างสูตรทางเคมีของฟอสฟอรัสออกไซด์กันดีกว่า

1. เขียนสัญลักษณ์:

2. มากำหนดความจุกัน:

4. เรามาค้นหาความสัมพันธ์ระหว่างอะตอมกัน:

5. เขียนดัชนี:

อัลกอริทึมในการกำหนดวาเลนซีโดยใช้สูตรองค์ประกอบทางเคมี

1. เขียนสูตรของสารประกอบเคมี

2. ฉลาก ความจุที่รู้จักองค์ประกอบ

3. ค้นหาผลคูณร่วมที่น้อยที่สุดของเวเลนซ์และดัชนี

4. ค้นหาอัตราส่วนของตัวคูณร่วมน้อยต่อจำนวนอะตอมขององค์ประกอบตัวที่สอง นี่คือเวเลนซ์ที่ต้องการ

5. ตรวจสอบโดยการคูณวาเลนซ์และดัชนีของแต่ละองค์ประกอบ สินค้าของพวกเขาจะต้องเท่าเทียมกัน

ตัวอย่าง:เรามาพิจารณาความจุของธาตุไฮโดรเจนซัลไฟด์กัน

1. เขียนสูตร:

ชม 2 ส

2. ให้เราแสดงถึงความจุที่รู้จัก:

ชม 2 ส

3. ค้นหาตัวคูณร่วมน้อย:

ชม 2 ส

4. ค้นหาอัตราส่วนของตัวคูณร่วมน้อยต่อจำนวนอะตอมของกำมะถัน:

ชม 2 ส

5. มาตรวจสอบกันดีกว่า

อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีสามารถสร้างพันธะได้จำนวนต่างกัน ความสามารถนี้มีชื่อพิเศษ - วาเลนซ์ เรามาดูวิธีการกำหนดความจุโดยใช้ตารางธาตุกันดีกว่า ค้นหาว่ามันคืออะไร มันแตกต่างไปจากระดับการเกิดออกซิเดชัน เราจะเห็นรูปแบบของคาร์บอน ฟอสฟอรัส สังกะสี เราจะเรียนรู้การหาค่าความจุขององค์ประกอบทางเคมี

พื้นฐาน

วาเลนซ์คือความสามารถของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีต่าง ๆ ในการสร้างพันธะระหว่างกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราสามารถพูดได้ว่านี่คือความสามารถของอะตอมในการเกาะติดอะตอมอื่นจำนวนหนึ่งกับตัวมันเอง

สำคัญ!นี่ไม่ใช่จำนวนคงที่สำหรับองค์ประกอบเดียวกันเสมอไป ในสารประกอบต่างๆ ธาตุสามารถมีความหมายต่างกันได้

การกำหนดตามตาราง D.I. เมนเดเลเยฟ

เพื่อกำหนดความสามารถของอะตอมนี้ จำเป็นต้องรู้อะไร กลุ่มและกลุ่มย่อยของตารางธาตุ.

เหล่านี้เป็นคอลัมน์แนวตั้งที่แบ่งองค์ประกอบทั้งหมดตามเกณฑ์ที่กำหนด การแบ่งส่วนย่อยขององค์ประกอบจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะ

คอลัมน์เหล่านี้แบ่งองค์ประกอบออกเป็นองค์ประกอบหนักและเบา รวมถึงกลุ่มย่อย - ฮาโลเจน ก๊าซเฉื่อย และอื่นๆ

ดังนั้น เพื่อกำหนดความสามารถขององค์ประกอบในการสร้างพันธะ คุณต้องปฏิบัติตามกฎสองข้อ:

• ความจุสูงสุดขององค์ประกอบจะเท่ากับหมายเลขกลุ่ม
• ความจุต่ำสุดคือความแตกต่างระหว่างหมายเลข 8 และหมายเลขของกลุ่มที่มีองค์ประกอบนั้นอยู่

ตัวอย่างเช่น ฟอสฟอรัส แสดงให้เห็นวาเลนซ์ที่สูงกว่า V – P 2 O 5 และต่ำกว่า (8-5) = 3 – PF 3

นอกจากนี้ยังควรสังเกตคุณสมบัติและคุณสมบัติหลักหลายประการเมื่อพิจารณาตัวบ่งชี้นี้:

• ความจุของไฮโดรเจนคือ I – H 2 O, HNO 3, H 3 PO 4 เสมอ
• วาเลนซ์จะเท่ากับ II - CO 2, SO 3 เสมอ
• สำหรับโลหะที่อยู่ในกลุ่มย่อยหลัก ตัวบ่งชี้นี้จะเท่ากับหมายเลขกลุ่มเสมอ - Al 2 O 3, NaOH, KH
• สำหรับโลหะที่ไม่ใช่โลหะ ส่วนใหญ่มักจะปรากฏเพียงสองวาเลนซ์เท่านั้น - สูงและต่ำกว่า

นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบที่อาจมี 3 หรือ 4 ค่าที่แตกต่างกันตัวบ่งชี้นี้ ซึ่งรวมถึงคลอรีน โบรอน ไอโอดีน โครเมียม ซัลเฟอร์ และอื่นๆ ตัวอย่างเช่น คลอรีนมีความจุ I, III, V, VII - HCl, ClF 3, ClF 5, HClO 4 ตามลำดับ

การกำหนดตามสูตร

คุณสามารถใช้กฎหลายข้อในการพิจารณาโดยใช้สูตร:

1. หากทราบความจุ (V) ขององค์ประกอบตัวใดตัวหนึ่งในสารประกอบคู่ สมมติว่ามีสารประกอบของคาร์บอนและออกซิเจน CO 2 และเรารู้ว่าความจุของออกซิเจนเท่ากับ II เสมอ เราก็สามารถใช้ กฎต่อไปนี้: ผลคูณของจำนวนอะตอมด้วย V ขององค์ประกอบหนึ่งควรเท่ากับผลคูณของจำนวนอะตอมขององค์ประกอบอื่นด้วย V ดังนั้นจึงสามารถพบวาเลนซ์ได้เช่นนี้ - 2 × 2 (ในโมเลกุลตรงนั้น คือออกซิเจน 2 อะตอม โดยมี V = 2) กล่าวคือ วาเลนซ์คาร์บอนคือ 4- ลองพิจารณาตัวอย่างเพิ่มเติม: P 2 O 5 - นี่คือความจุของฟอสฟอรัส = (5*2)/2 = 5 HCl - ความจุของคลอรีนจะเท่ากับ I เนื่องจากมีไฮโดรเจน 1 อะตอมในโมเลกุลนี้ และวี = 1
2. หากทราบความจุขององค์ประกอบหลายอย่างที่ประกอบเป็นหมู่: ในโมเลกุลของโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH ความจุของออกซิเจนคือ II และความจุของไฮโดรเจนคือ I ดังนั้น หมู่ -OH จึงมีวาเลนซ์อิสระหนึ่งค่า เนื่องจากออกซิเจนมี ติดไฮโดรเจนเพียงอะตอมเดียวและมีพันธะอิสระอีกหนึ่งพันธะ โซเดียมจะเข้าร่วมด้วย เราสามารถสรุปได้ว่าโซเดียมเป็นองค์ประกอบเชิงเดี่ยว

ความแตกต่างระหว่างสถานะออกซิเดชันและความจุ

เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องเข้าใจความแตกต่างพื้นฐานระหว่างแนวคิดเหล่านี้ สถานะออกซิเดชันคือ ประจุไฟฟ้าธรรมดาซึ่งนิวเคลียสของอะตอมมีอยู่ ในขณะที่วาเลนซ์คือจำนวนพันธะที่นิวเคลียสของธาตุสามารถสร้างได้

มาดูกันว่าสถานะออกซิเดชันคืออะไร ตาม ทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม นิวเคลียสของธาตุประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนที่มีประจุบวกโดยไม่มีประจุ และรอบๆ มีอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ ซึ่งทำให้ประจุของนิวเคลียสสมดุลและทำให้ธาตุนั้นเป็นกลางทางไฟฟ้า

ถ้าอะตอมสร้างพันธะกับธาตุอื่นก็จะเกิดพันธะนั้น บริจาคหรือรับอิเล็กตรอนนั่นคือมันออกจากสภาวะสมดุลและเริ่มมีประจุไฟฟ้า ยิ่งไปกว่านั้น ถ้าอะตอมยอมให้อิเล็กตรอนไปหนึ่งตัว มันก็จะมีประจุบวก และถ้ามันยอมรับมัน มันก็จะมีประจุลบ

ความสนใจ!ในสารประกอบของคลอรีนและไฮโดรเจน HCl ไฮโดรเจนจะให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวและมีประจุเป็น +1 และคลอรีนรับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวและกลายเป็นลบ -1 ใน การเชื่อมต่อที่ซับซ้อน, HNO 3 และ H 2 SO 4 สถานะออกซิเดชันจะเป็น H +1 N +5 O 3 -2 และ H 2 +1 S +6 O 4 -2

เมื่อเปรียบเทียบคำจำกัดความทั้งสองนี้ เราสามารถสรุปได้ว่าวาเลนซ์และสถานะออกซิเดชันมักจะเหมือนกัน: ความจุไฮโดรเจน +1 และความจุ I, สถานะออกซิเดชันของออกซิเจน -2 และ V II แต่สิ่งสำคัญมากที่ต้องจำไว้ว่า กฎนี้ไม่ได้ปฏิบัติตามเสมอไป!

ใน สารประกอบอินทรีย์คาร์บอนที่เรียกว่าฟอร์มาลดีไฮด์และมีสูตร HCOH คาร์บอนมีสถานะออกซิเดชันเป็น 0 แต่มี V เท่ากับ 4 ในไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 ออกซิเจนมีสถานะออกซิเดชันที่ +1 แต่ V ยังคงเท่ากับ 2 ดังนั้น ไม่ควรระบุแนวคิดทั้งสองนี้ ดังนั้นในบางกรณีอาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดได้

ความจุขององค์ประกอบทั่วไป

ไฮโดรเจน

หนึ่งในองค์ประกอบที่มีมากที่สุดในจักรวาล พบได้ในสารประกอบหลายชนิดและ จะมี V=1 เสมอ- เนื่องจากโครงสร้างของวงโคจรอิเล็กตรอนชั้นนอกซึ่งไฮโดรเจนมี 1 อิเล็กตรอน

ในระดับแรกสามารถมีอิเล็กตรอนได้ครั้งละไม่เกิน 2 ตัว ดังนั้นไฮโดรเจนจึงสามารถสละอิเล็กตรอนและสร้างพันธะได้ (เปลือกอิเล็กตรอนจะยังคงว่างเปล่า) หรือยอมรับ 1 อิเล็กตรอนก็ก่อตัวเช่นกัน การเชื่อมต่อใหม่(เปลือกอิเล็กตรอนจะเต็มเต็ม)

ตัวอย่าง: H 2 O – 2 อะตอมไฮโดรเจนที่มี V=1 สัมพันธ์กับออกซิเจนไดเวเลนต์ HCl – คลอรีนโมโนวาเลนต์และไฮโดรเจน HCN คือกรดไฮโดรไซยานิก โดยที่ไฮโดรเจนมีค่า V เป็น 1 เช่นกัน

ตารางของ Dmitry Ivanovich Mendeleev เป็นวัสดุอ้างอิงแบบมัลติฟังก์ชั่นซึ่งคุณสามารถค้นหาข้อมูลที่จำเป็นที่สุดเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมี สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการรู้ประเด็นหลักของ "การอ่าน" นั่นคือคุณจะต้องสามารถใช้สื่อข้อมูลนี้ในเชิงบวกซึ่งจะทำหน้าที่เป็นตัวช่วยที่ดีเยี่ยมในการแก้ปัญหาทุกประเภทในวิชาเคมี นอกจากนี้ ตารางยังอนุญาตให้มีการควบคุมความรู้ทุกประเภท รวมถึงแม้แต่การสอบ Unified State

คุณจะต้อง

• ตารางของ D.I. Mendeleev ปากกา กระดาษ

คำแนะนำ

1. ตารางเป็นโครงสร้างที่จัดเรียงองค์ประกอบทางเคมีตามวิทยานิพนธ์และกฎหมาย นั่นคือเราสามารถพูดได้ว่าโต๊ะนั้นเป็น "บ้าน" หลายชั้นซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมี "อาศัยอยู่" และแต่ละคนมีอพาร์ทเมนต์ของตัวเองภายใต้จำนวนที่กำหนด ในแนวนอนมี "พื้น" - ช่วงเวลาที่อาจเล็กหรือใหญ่ก็ได้ หากช่วงเวลาประกอบด้วย 2 แถว (ตามที่ระบุด้วยหมายเลขที่ด้านข้าง) ช่วงเวลาดังกล่าวจะเรียกว่ามาก ถ้ามีเพียงแถวเดียวก็เรียกว่าเล็ก

2. ตารางยังแบ่งออกเป็น "ทางเข้า" - กลุ่มซึ่งมีแปดกลุ่ม เช่นเดียวกับทางเข้าใด ๆ อพาร์ทเมนท์ตั้งอยู่ด้านซ้ายและขวาดังนั้นองค์ประกอบทางเคมีจึงถูกจัดเรียงตามหลักการเดียวกัน เฉพาะในรูปแบบนี้เท่านั้น ตำแหน่งของพวกเขาไม่เท่ากัน - ในด้านหนึ่งองค์ประกอบมีขนาดใหญ่กว่าและจากนั้นพวกเขาก็พูดถึงกลุ่มหลัก อีกด้านหนึ่ง - เล็กกว่าและบ่งชี้ว่ากลุ่มนั้นเป็นกลุ่มรอง

3. วาเลนซ์คือความสามารถขององค์ประกอบในการสร้างพันธะเคมี มีความจุต่อเนื่องซึ่งไม่เปลี่ยนแปลงและมีตัวแปรหนึ่งซึ่งมี ความหมายที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับว่าธาตุนั้นเป็นส่วนประกอบของสารชนิดใด เมื่อพิจารณาความจุโดยใช้ตารางธาตุคุณต้องใส่ใจกับชุดค่าผสมต่อไปนี้: หมายเลขกลุ่มขององค์ประกอบและประเภทขององค์ประกอบ (นั่นคือกลุ่มหลักหรือกลุ่มรอง) ความจุต่อเนื่องในกรณีนี้ถูกกำหนดโดยหมายเลขกลุ่มของกลุ่มย่อยหลัก เพื่อที่จะหาค่าของเวเลนซ์ตัวแปร (ถ้ามี และโดยทั่วไปสำหรับอโลหะ) จำเป็นต้องลบจำนวนกลุ่มที่องค์ประกอบนั้นอยู่ออกจาก 8 (ทุกๆ 8 กลุ่ม - ดังนั้น หมายเลข)

4. ตัวอย่างที่ 1 หากคุณดูองค์ประกอบของกลุ่มแรกของกลุ่มย่อยหลัก (โลหะอัลคาไล) เราสามารถสรุปได้ว่าพวกมันทั้งหมดมีความจุเท่ากับ I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) .

5. ตัวอย่างที่ 2 องค์ประกอบของกลุ่มที่ 2 ของกลุ่มย่อยหลัก (โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ) ตามลำดับมีวาเลนซี II (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra)

6. ตัวอย่างที่ 3 ถ้าเราพูดถึงอโลหะ สมมติว่า P (ฟอสฟอรัส) อยู่ในกลุ่ม V ของกลุ่มย่อยหลัก ดังนั้นความจุของมันจะเท่ากับ V นอกจากนี้ฟอสฟอรัสยังมีค่าความจุอีกหนึ่งค่า และเพื่อพิจารณาว่าคุณต้องดำเนินการขั้นตอนที่ 8 - หมายเลของค์ประกอบ ซึ่งหมายความว่า 8 – 5 (หมายเลขกลุ่มฟอสฟอรัส) = 3 ดังนั้น เวเลนซ์ที่สองของฟอสฟอรัสจึงเท่ากับ III

7. ตัวอย่างที่ 4 ฮาโลเจนอยู่ในกลุ่มที่ 7 ของกลุ่มย่อยหลัก ซึ่งหมายความว่าวาเลนซ์ของพวกเขาจะเป็น VII อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่โลหะ จึงจำเป็นต้องดำเนินการทางคณิตศาสตร์: 8 – 7 (หมายเลขกลุ่มองค์ประกอบ) = 1 ดังนั้น วาเลนซ์อื่นของฮาโลเจนจะเท่ากับ I

8. สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยทุติยภูมิ (และรวมถึงโลหะเท่านั้น) จะต้องจำความจุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่จะเท่ากับ I, II, น้อยกว่า III คุณจะต้องจดจำความจุขององค์ประกอบทางเคมีที่มีค่ามากกว่า 2 ค่าด้วย

จากโรงเรียนหรือก่อนหน้านี้ ทุกคนรู้ดีว่าทุกสิ่งรอบตัว รวมถึงตัวเราด้วย ประกอบด้วยอะตอม ซึ่งเป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดและแบ่งแยกไม่ได้ เนื่องจากความสามารถของอะตอมในการเชื่อมต่อถึงกัน ความหลากหลายของโลกของเราจึงมีมหาศาล ความสามารถของอะตอมเคมีนี้ องค์ประกอบเกิดพันธะกับอะตอมอื่นเรียกว่า ความจุ องค์ประกอบ .

คำแนะนำ

1. แนวคิดเรื่องเวเลนซ์เข้าสู่เคมีในศตวรรษที่ 19 เมื่อความจุของอะตอมไฮโดรเจนถูกนำมาใช้เป็นหน่วย วาเลนซ์ของผู้อื่น องค์ประกอบสามารถกำหนดเป็นจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่อะตอมหนึ่งของสารอื่นเกาะติดกับตัวมันเอง เช่นเดียวกับความจุของไฮโดรเจน ความจุของออกซิเจนจะถูกกำหนด ซึ่งตามปกติจะเท่ากับสอง ดังนั้น จึงทำให้คุณสามารถระบุความจุขององค์ประกอบอื่นๆ ในสารประกอบที่มีออกซิเจนได้ด้วยการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย วาเลนซ์ องค์ประกอบในออกซิเจนมีค่าเท่ากับสองเท่าของจำนวนอะตอมออกซิเจนที่สามารถเกาะติดหนึ่งอะตอมได้ องค์ประกอบ .

2. เพื่อกำหนดเวเลนซ์ องค์ประกอบคุณยังสามารถใช้สูตรได้ เป็นที่รู้กันว่ามีความสัมพันธ์บางอย่างระหว่าง ความจุ องค์ประกอบมวลที่เท่ากันและมวลโมลาร์ของอะตอม ความสัมพันธ์ระหว่างคุณสมบัติเหล่านี้แสดงได้ด้วยสูตร: วาเลนซี = มวลโมลาร์ของอะตอม / มวลเทียบเท่า เนื่องจากมวลที่เท่ากันคือจำนวนที่จำเป็นในการแทนที่ไฮโดรเจน 1 โมล หรือเพื่อทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจน 1 โมล ยิ่งมีมวลมากเท่าไร มวลฟันกรามเมื่อเปรียบเทียบกับมวลที่เท่ากัน จำนวนที่มากขึ้นอะตอมไฮโดรเจนสามารถแทนที่หรือยึดติดกับอะตอมได้ องค์ประกอบซึ่งหมายถึงวาเลนซ์ยิ่งสูง

3. ความสัมพันธ์ระหว่างสารเคมี องค์ประกอบไมล์มี ธรรมชาติที่แตกต่างกัน- มันอาจจะเป็นเช่นนั้น พันธะโควาเลนต์,ไอออนิก,โลหะ ในการสร้างพันธะ อะตอมจะต้องมี: ประจุไฟฟ้า, เวเลนซ์อิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่, วงโคจรอิสระ หรือเวเลนซ์อิเล็กตรอนคู่เดียว คุณลักษณะเหล่านี้จะร่วมกันกำหนดสถานะวาเลนซ์และความสามารถของวาเลนซ์ของอะตอม

4. รู้จำนวนอิเล็กตรอนของอะตอมซึ่งเท่ากับเลขอะตอม องค์ประกอบในตารางธาตุซึ่งเป็นไปตามหลักการของพลังงานน้อยที่สุด วิทยานิพนธ์ของเพาลี และกฎของฮุนด์ คุณสามารถสร้างการกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมได้ โครงสร้างเหล่านี้จะช่วยให้เราวิเคราะห์ความน่าจะเป็นของความจุของอะตอมได้ ในทุกกรณี ความเป็นไปได้ที่จะเกิดพันธะเกิดขึ้นได้เนื่องจากการมีอยู่ของเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ ความสามารถของเวเลนซ์เพิ่มเติม เช่น วงโคจรอิสระหรือเวเลนซ์อิเล็กตรอนคู่เดียว อาจยังคงไม่เกิดขึ้นจริงหากมีพลังงานไม่เพียงพอสำหรับสิ่งนี้ จากแต่ละข้อข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่า ทุกคนสามารถระบุความจุของอะตอมในสารประกอบใดๆ ได้ง่ายขึ้น และการค้นหาความสามารถของอะตอมของอะตอมนั้นยากกว่ามาก อย่างไรก็ตาม การฝึกฝนจะทำให้สิ่งนี้ง่ายขึ้น

วิดีโอในหัวข้อ

เคล็ดลับ 3: วิธีกำหนดความจุขององค์ประกอบทางเคมี

วาเลนซ์องค์ประกอบทางเคมีคือความสามารถของอะตอมในการยึดหรือแทนที่อะตอมหรือกลุ่มนิวเคลียร์อื่น ๆ จำนวนหนึ่งเพื่อสร้าง พันธะเคมี- ต้องจำไว้ว่าอะตอมบางอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกันอาจมีความจุต่างกันในสารประกอบต่างกัน

คุณจะต้อง

• ตารางธาตุ

คำแนะนำ

1. ไฮโดรเจนและออกซิเจนถือเป็นองค์ประกอบ monovalent และ divalent ตามลำดับ การวัดความจุคือจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนหรือออกซิเจนที่องค์ประกอบเพิ่มจนเกิดเป็นไฮไดรด์หรือออกไซด์ ให้ X เป็นองค์ประกอบที่จะกำหนดความจุ จากนั้น XHn คือไฮไดรด์ของธาตุนี้ และ XmOn คือออกไซด์ของมัน ตัวอย่าง: สูตรของแอมโมเนียคือ NH3 โดยที่ไนโตรเจนมีวาเลนซีเป็น 3 โซเดียมเป็นโมโนวาเลนต์ในสารประกอบ Na2O

2. ในการกำหนดความจุของธาตุ จำเป็นต้องคูณจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนหรือออกซิเจนในสารประกอบด้วยความจุของไฮโดรเจนและออกซิเจน ตามลำดับ จากนั้นหารด้วยจำนวนอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่พบความจุ

3. วาเลนซ์ธาตุสามารถถูกกำหนดโดยอะตอมอื่นที่มีเวเลนซ์ที่ทราบได้ ในสารประกอบต่างกัน อะตอมของธาตุชนิดเดียวกันสามารถแสดงวาเลนซ์ต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น ซัลเฟอร์เป็นไดวาเลนต์ในสารประกอบ H2S และ CuS, เทตระวาเลนต์ในสารประกอบ SO2 และ SF4 และเฮกซาวาเลนต์ในสารประกอบ SO3 และ SF6

4. ความจุสูงสุดขององค์ประกอบจะถือว่าเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอม ความจุสูงสุด องค์ประกอบกลุ่มเดียวกัน ตารางธาตุมักจะสอดคล้องกับหมายเลขประจำเครื่อง ตัวอย่างเช่น วาเลนซีสูงสุดของอะตอมคาร์บอน C ควรเป็น 4

วิดีโอในหัวข้อ

สำหรับเด็กนักเรียนให้เข้าใจเรื่องตาราง เมนเดเลเยฟ- ความฝันอันเลวร้าย แม้แต่องค์ประกอบสามสิบหกประการที่ครูมักจะถามยังส่งผลให้เกิดการยัดเยียดและปวดหัวที่น่าเบื่อหลายชั่วโมง หลายคนไม่เชื่อว่าจะเรียนรู้อะไร โต๊ะเมนเดเลเยฟมีจริง แต่การใช้ตัวช่วยจำจะทำให้ชีวิตของนักเรียนง่ายขึ้นมาก

คำแนะนำ

1. ทำความเข้าใจทฤษฎีและเลือกเทคนิคที่จำเป็นกฎที่ช่วยให้จำเนื้อหาได้ง่ายขึ้นเรียกว่าช่วยในการจำ เคล็ดลับหลักของพวกเขาคือการสร้างการเชื่อมต่อที่เชื่อมโยงกัน เมื่อข้อมูลเชิงนามธรรมถูกบรรจุเป็นภาพ เสียง หรือแม้แต่กลิ่นที่สดใส มีเทคนิคช่วยในการจำหลายประการ ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเขียนเรื่องราวจากองค์ประกอบของข้อมูลที่จดจำ มองหาคำพยัญชนะ (รูบิเดียม - สวิตช์ ซีเซียม - จูเลียส ซีซาร์) เปิดจินตนาการเชิงพื้นที่ หรือสัมผัสองค์ประกอบในตารางธาตุได้อย่างง่ายดาย

2. บทกวีของไนโตรเจน เป็นการดีกว่าที่จะสัมผัสองค์ประกอบของตารางธาตุของ Mendeleev ที่มีความหมายตามสัญญาณบางอย่าง: ตามความจุเป็นต้น ดังนั้นโลหะอัลคาไลจึงสัมผัสได้ง่ายมากและมีเสียงเหมือนเพลง: "ลิเธียม โพแทสเซียม โซเดียม รูบิเดียม ซีเซียม แฟรนเซียม" “ แมกนีเซียม แคลเซียม สังกะสี และแบเรียม - ความจุของพวกมันเท่ากับคู่” เป็นนิทานพื้นบ้านคลาสสิกที่ไม่เสื่อมคลาย ในหัวข้อเดียวกัน: “โซเดียม โพแทสเซียม และเงินเป็นธาตุเดียวในทางดี” และ “โซเดียม โพแทสเซียม และอาร์เจนตัมเป็นธาตุเดียวตลอดไป” การสร้างสรรค์นั้นตรงกันข้ามกับการยัดเยียดซึ่งกินเวลาไม่เกินสองสามวัน แต่จะช่วยกระตุ้นความจำระยะยาว ซึ่งหมายความว่ามากกว่าเทพนิยายเกี่ยวกับอะลูมิเนียม บทกวีเกี่ยวกับไนโตรเจน และเพลงเกี่ยวกับความจุ และการท่องจำจะเป็นเหมือนเครื่องจักร

3. Acid Thriller เพื่อให้จดจำได้ง่ายขึ้น มีการประดิษฐ์เรื่องราวขึ้นโดยเปลี่ยนองค์ประกอบของตารางธาตุให้เป็นฮีโร่ รายละเอียดภูมิทัศน์ หรือองค์ประกอบโครงเรื่อง สมมติว่าเป็นข้อความที่มีชื่อเสียงของทุกคน: “ชาวเอเชีย (ไนโตรเจน) เริ่มเทน้ำ (ลิเธียม) (ไฮโดรเจน) ลงไป ซอสโนวี บอร์(บอร์). แต่ไม่ใช่เขา (นีออน) ที่เราต้องการ แต่เป็นแมกโนเลีย (แมกนีเซียม)” สามารถเสริมด้วยเรื่องราวของเฟอร์รารี่ (เหล็ก - เฟอร์รัม) ซึ่งสายลับลับ "คลอรีนศูนย์สิบเจ็ด" (17 คือหมายเลขซีเรียลของคลอรีน) ขับรถเพื่อจับอาร์เซนีผู้คลั่งไคล้ (สารหนู - สารหนู) ซึ่งมีฟัน 33 ซี่ (33 คือหมายเลขซีเรียลของสารหนู) แต่ทันใดนั้นก็มีบางอย่างเปรี้ยวเข้าปาก (ออกซิเจน) มันคือกระสุนพิษแปดนัด (8 คือหมายเลขซีเรียลของออกซิเจน) ... อนุญาตให้ดำเนินต่อไปได้อย่างไม่มีกำหนด อย่างไรก็ตาม นวนิยายที่เขียนตามตารางธาตุสามารถมอบหมายให้ครูสอนวรรณกรรมเป็นข้อความทดลองได้ เธอคงจะชอบมันนะ

4. สร้างปราสาทแห่งความทรงจำ นี่เป็นหนึ่งในชื่อของเทคนิคการท่องจำที่มีประสิทธิภาพพอสมควรเมื่อเปิดใช้งานการคิดเชิงพื้นที่ ความลับคือเราทุกคนสามารถอธิบายห้องของเราหรือเส้นทางจากบ้านไปร้านค้า โรงเรียน หรือสถาบันได้อย่างง่ายดาย ในการที่จะจดจำลำดับขององค์ประกอบต่างๆ คุณจะต้องจัดวางองค์ประกอบเหล่านั้นไว้ริมถนน (หรือในห้อง) และนำเสนอแต่ละองค์ประกอบอย่างชัดเจน มองเห็นได้ และจับต้องได้ นี่คือไฮโดรเจน - ชายผมบลอนด์ผอมหน้ายาว คนที่ทำงานหนักคือคนปูกระเบื้องคือซิลิกอน กลุ่มขุนนางในรถยนต์ล้ำค่า - ก๊าซเฉื่อย และแน่นอนว่าคนขายลูกโป่งคือฮีเลียม

ใส่ใจ!
ไม่จำเป็นต้องบังคับตัวเองให้จำข้อมูลบนการ์ด สิ่งที่ดีที่สุดคือการเชื่อมโยงองค์ประกอบทั้งหมดเข้ากับภาพที่สวยงาม ซิลิคอน - กับซิลิคอนวัลเลย์ ลิเธียม - พร้อมแบตเตอรี่ลิเธียมเข้า โทรศัพท์มือถือ- อาจมีตัวเลือกมากมาย แต่การผสมผสานระหว่างภาพที่มองเห็น การจดจำเชิงกล ความรู้สึกสัมผัสจากการ์ดที่หยาบหรือในทางกลับกัน การ์ดมันเงาที่เรียบลื่นจะช่วยให้คุณยกระดับได้อย่างง่ายดายที่สุด รายละเอียดที่เล็กที่สุดจากส่วนลึกของความทรงจำ

คำแนะนำที่เป็นประโยชน์
คุณสามารถจั่วการ์ดใบเดียวกันพร้อมข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบที่ Mendeleev มีในยุคของเขา แต่เสริมด้วยข้อมูลปัจจุบันเท่านั้น: จำนวนอิเล็กตรอนในชั้นนอกกล่าว สิ่งที่คุณต้องทำคือวางมันก่อนเข้านอน

เคมีสำหรับเด็กนักเรียนทุกคนเริ่มต้นด้วยตารางธาตุและกฎพื้นฐาน เมื่อเข้าใจด้วยตนเองแล้วว่าศาสตร์ยากๆ นี้เข้าใจอะไร จึงจะอนุญาตให้เริ่มเรียบเรียงได้ สูตรเคมี- หากต้องการบันทึกการเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง คุณจำเป็นต้องรู้ ความจุอะตอมที่ประกอบเป็นมันขึ้นมา

คำแนะนำ

1. วาเลนซ์คือความสามารถของอะตอมบางตัวในการกักอะตอมอะตอมอื่นไว้ใกล้ตัว และแสดงด้วยจำนวนอะตอมที่ยึดไว้ นั่นคือยิ่งองค์ประกอบมีพลังมากเท่าใดก็ยิ่งมีขนาดใหญ่เท่านั้น ความจุ .

2. ตัวอย่างเช่น อนุญาตให้ใช้สองรายการได้ สาร– HCl และ H2O ทุกคนรู้จักสิ่งนี้อย่างมีชื่อเสียงว่าเป็นกรดไฮโดรคลอริกและน้ำ สารชนิดแรกประกอบด้วยไฮโดรเจน 1 อะตอม (H) และคลอรีน 1 อะตอม (Cl) สิ่งนี้บ่งชี้ว่าในสารประกอบนี้พวกมันก่อให้เกิดพันธะเดียวนั่นคือพวกมันยึดอะตอมไว้ใกล้ตัวมันเอง เพราะเหตุนี้, ความจุทั้งสองอย่างและอีกอันมีค่าเท่ากับ 1 นอกจากนี้ยังง่ายต่อการระบุอีกด้วย ความจุองค์ประกอบที่ประกอบเป็นโมเลกุลของน้ำ ประกอบด้วยไฮโดรเจน 2 อะตอมและออกซิเจน 1 อะตอม ด้วยเหตุนี้ อะตอมออกซิเจนจึงสร้างพันธะขึ้นมา 2 พันธะสำหรับการเติมไฮโดรเจน 2 ตัว และพวกมันก็เกิดพันธะขึ้นมา 1 พันธะตามลำดับ วิธี, ความจุออกซิเจนคือ 2 และไฮโดรเจนคือ 1

3. แต่บางครั้งก็เจอ. สารพวกมันยากกว่าในโครงสร้างและคุณสมบัติของอะตอมที่เป็นส่วนประกอบ องค์ประกอบมีสองประเภท: ต่อเนื่อง (ออกซิเจน ไฮโดรเจน ฯลฯ) และองค์ประกอบไม่ถาวร ความจุยู. สำหรับอะตอมประเภทที่ 2 จำนวนนี้ขึ้นอยู่กับสารประกอบที่เป็นส่วนหนึ่งของอะตอมนั้น ตัวอย่างเช่น เราสามารถอ้างอิงซัลเฟอร์ (S) ได้ อาจมีเวเลนซ์เป็น 2, 4, 6 และบางครั้งก็เป็น 8 การกำหนดความสามารถขององค์ประกอบ เช่น ซัลเฟอร์ ในการกักเก็บอะตอมอื่นรอบๆ ตัวมันเองนั้นยากกว่าเล็กน้อย ในการดำเนินการนี้ คุณจำเป็นต้องทราบคุณสมบัติของส่วนประกอบอื่นๆ สาร .

4. จำกฎนี้ไว้: ผลคูณของจำนวนอะตอมคูณ ความจุองค์ประกอบหนึ่งในสารประกอบจะต้องตรงกับผลิตภัณฑ์เดียวกันสำหรับองค์ประกอบอื่น ซึ่งสามารถตรวจสอบได้อีกครั้งโดยหมุนไปที่โมเลกุลของน้ำ (H2O) : 2 (จำนวนไฮโดรเจน) * 1 (ของมัน ความจุ) = 21 (จำนวนออกซิเจน) * 2 (มัน ความจุ) = 22 = 2 – หมายความว่าทุกอย่างชัดเจนที่กำหนดไว้

5. ตอนนี้ให้ตรวจสอบอัลกอริทึมนี้กับสารที่ยากกว่า เช่น N2O5 - ไนตริกออกไซด์ ก่อนหน้านี้ระบุว่าออกซิเจนมีความต่อเนื่อง ความจุ 2 ดังนั้นจึงสามารถสร้างสมการได้: 2 ( ความจุออกซิเจน) * 5 (จำนวน) = X (ไม่ทราบ ความจุไนโตรเจน) * 2 (จำนวน) ด้วยการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่ายจึงเป็นไปได้ที่จะระบุได้ ความจุไนโตรเจนในสารประกอบนี้คือ 5

วาเลนซ์คือความสามารถขององค์ประกอบทางเคมีในการกักเก็บอะตอมขององค์ประกอบอื่น ๆ จำนวนหนึ่ง ในขณะเดียวกัน มันคือจำนวนพันธะที่เกิดจากอะตอมที่กำหนดกับอะตอมอื่น การกำหนดความจุนั้นค่อนข้างจะโบราณ

คำแนะนำ

1. โปรดทราบว่าตัวบ่งชี้วาเลนซีระบุด้วยเลขโรมันและวางไว้เหนือเครื่องหมายขององค์ประกอบ

2. โปรดทราบ: หากสูตรของสารที่มีสององค์ประกอบเขียนอย่างถูกต้อง เมื่อจำนวนอะตอมของแต่ละองค์ประกอบคูณด้วยความจุของมัน องค์ประกอบทั้งหมดควรจะได้ผลลัพธ์ที่เหมือนกัน

3. โปรดทราบว่าความจุของอะตอมของธาตุบางชนิดมีความต่อเนื่อง ในขณะที่ธาตุอื่นๆ มีความแปรผัน กล่าวคือ ธาตุเหล่านี้มีคุณภาพในการเปลี่ยนแปลง สมมติว่าไฮโดรเจนในสารประกอบทั้งหมดนั้นมีพันธะเดี่ยวเพราะมันสร้างพันธะได้เพียงพันธะเดียว ออกซิเจนสามารถสร้างพันธะได้ 2 พันธะในขณะที่มีวาเลนต์ต่างกัน แต่ซัลเฟอร์สามารถมีวาเลนซ์เป็น II, IV หรือ VI ทุกอย่างขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่เชื่อมต่ออยู่ ดังนั้นซัลเฟอร์จึงเป็นองค์ประกอบที่มีเวเลนซ์แปรผัน

4. โปรดทราบว่าในโมเลกุลของสารประกอบไฮโดรเจน การคำนวณความจุนั้นง่ายมาก ไฮโดรเจนนั้นมีองค์ประกอบเดียวอย่างสม่ำเสมอ และตัวบ่งชี้สำหรับองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องนี้จะเท่ากับจำนวนอะตอมของไฮโดรเจนในโมเลกุลที่กำหนด ตัวอย่างเช่น ใน CaH2 แคลเซียมจะมีไดวาเลนต์

5. จำกฎพื้นฐานในการกำหนดเวเลนซ์: ผลคูณของดัชนีวาเลนซ์ของอะตอมของธาตุใดๆ และจำนวนอะตอมของธาตุนั้นในโมเลกุลใดๆ จะเท่ากับผลคูณของดัชนีวาเลนซ์ของอะตอมของธาตุตัวที่สองและจำนวน อะตอมของมันในโมเลกุลที่กำหนด

6. ดูสูตรตัวอักษรสำหรับสมการนี้: V1 x K1 = V2 x K2 โดยที่ V คือความจุของอะตอมของธาตุ และ K คือจำนวนอะตอมในโมเลกุล ด้วยความช่วยเหลือนี้ ทำให้ง่ายต่อการกำหนดดัชนีความจุขององค์ประกอบใดๆ หากทราบข้อมูลที่เหลืออยู่

7. ลองพิจารณาตัวอย่างโมเลกุลซัลเฟอร์ออกไซด์ SO2 ออกซิเจนในสารประกอบทั้งหมดนั้นมีไดวาเลนต์ ดังนั้น เมื่อแทนค่าลงในสัดส่วน: วอกซิเจน x ออกซิเจน = ซัลเฟอร์ x เซอร์ เราจะได้: 2 x 2 = ซัลเฟอร์ x 2 จากที่นี่ ซัลเฟอร์ = 4/2 = 2 ดังนั้น ความจุของกำมะถันในโมเลกุลนี้เท่ากับ 2

วิดีโอในหัวข้อ

การค้นพบกฎธาตุและการสร้างระบบองค์ประกอบทางเคมีที่ได้รับคำสั่ง D.I. Mendeleev กลายเป็นผู้ยิ่งใหญ่แห่งการพัฒนาวิชาเคมีในศตวรรษที่ 19 นักวิทยาศาสตร์สรุปและจำแนกเนื้อหาที่ครอบคลุมเกี่ยวกับคุณสมบัติขององค์ประกอบต่างๆ

คำแนะนำ

1. ในศตวรรษที่ 19 ไม่มีความคิดเกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอม การค้นพบโดย D.I. Mendeleev เป็นเพียงคำอธิบายทั่วไปของข้อเท็จจริงเชิงทดลอง แต่ความหมายทางกายภาพของพวกเขายังคงไม่สามารถเข้าใจได้เป็นเวลานาน เมื่อข้อมูลแรกปรากฏบนโครงสร้างของนิวเคลียสและการแบ่งอิเล็กตรอนในอะตอมก็ทำให้สามารถดูได้ว่า กฎหมายเป็นระยะและระบบธาตุอีกครั้ง โต๊ะ ดี.ไอ. Mendeleev ทำให้สามารถติดตามช่วงเวลาของคุณสมบัติขององค์ประกอบที่พบในธรรมชาติได้อย่างชัดเจน

2. แต่ละองค์ประกอบในตารางได้รับการกำหนดหมายเลขซีเรียลเฉพาะ (H - 1, Li - 2, Be - 3 เป็นต้น) จำนวนนี้สอดคล้องกับประจุของนิวเคลียส (จำนวนโปรตอนในนิวเคลียส) และจำนวนอิเล็กตรอนที่โคจรรอบนิวเคลียส จำนวนโปรตอนจึงเท่ากับจำนวนอิเล็กตรอน ซึ่งหมายความว่าภายใต้สภาวะปกติ อะตอมจะมีความเป็นกลางทางไฟฟ้า

3. การแบ่งออกเป็นเจ็ดช่วงเกิดขึ้นตามจำนวนชั้นพลังงานของอะตอม อะตอมของคาบแรกมีเปลือกอิเล็กตรอนระดับเดียว อะตอมที่สอง - สองระดับ ที่สาม - สามระดับ ฯลฯ เมื่อระดับพลังงานใหม่ถูกเติมเต็ม ช่วงเวลาใหม่จะเริ่มต้นขึ้น

4. องค์ประกอบแรกของแต่ละช่วงเวลามีลักษณะเป็นอะตอมซึ่งมีอิเล็กตรอนหนึ่งตัวอยู่ที่ชั้นนอก - เหล่านี้คืออะตอมของโลหะอัลคาไล คาบจะลงท้ายด้วยอะตอมของลำดับแก๊สซึ่งมีชั้นพลังงานชั้นนอกที่เต็มไปด้วยอิเล็กตรอนโดยสมบูรณ์ ในช่วงแรก ก๊าซมีตระกูลมีอิเล็กตรอน 2 ตัวในช่วงต่อ ๆ ไป - 8 เป็นเพราะโครงสร้างที่คล้ายกันของเปลือกอิเล็กตรอนที่ กลุ่มขององค์ประกอบมีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพคล้ายคลึงกัน

5. ในตาราง D.I. Mendeleev มีกลุ่มย่อยหลัก 8 กลุ่ม จำนวนนี้ถูกกำหนดโดยจำนวนอิเล็กตรอนสูงสุดที่อนุญาตในระดับพลังงาน

6. ที่ด้านล่างของตารางธาตุ lanthanides และ actinides จะถูกแยกออกเป็นอนุกรมอิสระ

7. พร้อมโต๊ะรองรับ D.I. Mendeleev ช่วยให้เราสามารถสังเกตช่วงเวลาของคุณสมบัติขององค์ประกอบต่อไปนี้: รัศมีอะตอม, ปริมาตรอะตอม; ศักยภาพไอออไนเซชัน แรงดึงดูดของอิเล็กตรอน อิเลคโตรเนกาติวีตี้ของอะตอม สถานะออกซิเดชัน; คุณสมบัติทางกายภาพของสารประกอบที่เป็นไปได้

8. ตัวอย่างเช่น รัศมีของอะตอม หากคุณดูที่คาบ ให้ลดลงจากซ้ายไปขวา เติบโตจากบนลงล่างหากคุณดูที่กลุ่ม

9. ความถี่ในการจัดเรียงองค์ประกอบในตาราง D.I. Mendeleev ได้รับการอธิบายอย่างมีความหมายด้วยรูปแบบที่สอดคล้องกันของการเติมระดับพลังงานด้วยอิเล็กตรอน

กฎหมายเป็นระยะซึ่งเป็นพื้นฐานของเคมีสมัยใหม่และอธิบายความถูกต้องของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติขององค์ประกอบทางเคมีถูกค้นพบโดย D.I. เมนเดเลเยฟในปี พ.ศ. 2412 ความหมายทางกายภาพของกฎข้อนี้จะถูกเปิดเผยเมื่อเข้าใจโครงสร้างที่ซับซ้อนของอะตอม

ในศตวรรษที่ 19 เชื่อกันว่ามวลนิวเคลียร์เป็นตัวเปรียบเทียบหลักของธาตุ ดังนั้นจึงถูกนำมาใช้เพื่อจัดระบบสารต่างๆ ขณะนี้อะตอมถูกกำหนดและระบุด้วยปริมาณประจุบนนิวเคลียส (จำนวนโปรตอนและเลขอะตอมในตารางธาตุ) อย่างไรก็ตาม มวลนิวเคลียร์ขององค์ประกอบ (เช่น มวลนิวเคลียร์ของโพแทสเซียมมีขนาดเล็กกว่ามวลนิวเคลียร์ของอาร์กอน) จะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของประจุนิวเคลียร์ ด้วยการเพิ่มขึ้นของมวลนิวเคลียร์ การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของเป็นระยะ องค์ประกอบและสารประกอบของพวกมันได้รับการตรวจสอบ สิ่งเหล่านี้คือความเป็นโลหะและความเป็นโลหะของอะตอม รัศมีและปริมาตรนิวเคลียร์ ศักย์ไฟฟ้าไอออไนเซชัน สัมพรรคภาพอิเล็กตรอน อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ สถานะออกซิเดชัน คุณสมบัติทางกายภาพของสารประกอบ (จุดเดือด จุดหลอมเหลว ความหนาแน่น) ความเป็นพื้นฐาน แอมโฟเทอริซิตี้ หรือความเป็นกรด

ตารางธาตุปัจจุบันมีองค์ประกอบกี่องค์ประกอบ

ตารางธาตุแสดงกฎธาตุที่เขาค้นพบเป็นภาพกราฟิก ตารางธาตุปัจจุบันประกอบด้วยธาตุเคมี 112 ธาตุ (ธาตุสุดท้ายคือไมต์เนเรียม ดาร์มสตัดเทียม เรินต์เกเนียม และโคเปอร์นิเซียม) จากข้อมูลล่าสุด มีการค้นพบองค์ประกอบ 8 รายการต่อไปนี้ (รวมมากถึง 120 รายการ) แต่ไม่ใช่ทั้งหมดที่ได้รับชื่อ และองค์ประกอบเหล่านี้ยังพบได้ในสิ่งพิมพ์เพียงไม่กี่ฉบับเท่านั้น แต่ละองค์ประกอบครอบครองเซลล์หนึ่งๆ ตารางธาตุและมีเลขลำดับของตัวเองซึ่งสอดคล้องกับประจุของนิวเคลียสของอะตอม

ตารางธาตุถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร?

โครงสร้างของตารางธาตุประกอบด้วยคาบ 7 คาบ 10 แถว และ 8 กลุ่ม ช่วงเวลาทั้งหมดเริ่มต้นด้วยโลหะอัลคาไลและสิ้นสุดด้วยก๊าซที่เหมาะสม ข้อยกเว้นคือช่วงที่ 1 ซึ่งเริ่มต้นด้วยไฮโดรเจน และช่วงที่ 7 ที่ไม่สมบูรณ์จะแบ่งออกเป็นช่วงเล็กและช่วงใหญ่ ช่วงเล็ก (ที่ 1, 2, 3) ประกอบด้วยแถวแนวนอนหนึ่งแถว ส่วนช่วงใหญ่ (สี่, ห้า, หก) - จากแนวนอน 2 แถว แถวบนในช่วงเวลาขนาดใหญ่เรียกว่าคู่ล่าง - คี่ ในช่วงที่หกของตารางหลังแลนทานัม (หมายเลขซีเรียล 57) มี 14 องค์ประกอบที่มีคุณสมบัติคล้ายกับแลนทานัม - แลนทาไนด์ โดยจะแสดงรายการไว้ที่ด้านล่างของตารางเป็นบรรทัดแยกกัน เช่นเดียวกับแอกติไนด์ที่อยู่หลังแอกทิเนียม (ที่มีหมายเลข 89) และส่วนใหญ่จะทำซ้ำคุณสมบัติของมัน แถวคู่ที่มีคาบขนาดใหญ่ (4, 6, 8, 10) จะเต็มไปด้วยโลหะเท่านั้น วาเลนซ์ในออกไซด์และสารประกอบอื่นๆ และวาเลนซ์นี้สอดคล้องกับหมายเลขกลุ่ม กลุ่มย่อยหลักประกอบด้วยองค์ประกอบของช่วงเวลาเล็กและใหญ่ ส่วนกลุ่มย่อย - เฉพาะกลุ่มใหญ่เท่านั้น จากบนลงล่าง คุณสมบัติของโลหะเสริมสร้างสิ่งที่ไม่ใช่โลหะจะอ่อนแอลง อะตอมของกลุ่มย่อยด้านข้างทั้งหมดเป็นโลหะ

เคล็ดลับ 9: ซีลีเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีในตารางธาตุ

ซีลีเนียมองค์ประกอบทางเคมีอยู่ในกลุ่ม VI ของตารางธาตุของ Mendeleev ซึ่งเป็นแชลโคเจน ซีลีเนียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปเสถียรหกชนิด นอกจากนี้ยังมีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี 16 ไอโซโทปของซีลีเนียม

คำแนะนำ

1. ซีลีเนียมถือเป็นธาตุที่หายากมากและมีการอพยพอย่างแข็งขันในชีวมณฑลโดยก่อตัวเป็นแร่ธาตุมากกว่า 50 ชนิด ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ: berzelianite, naumannite, ซีลีเนียมพื้นเมืองและ chalcomenite

2. ซีลีเนียมพบได้ในกำมะถันภูเขาไฟ กาลีนา ไพไรต์ บิสมูธิน และซัลไฟด์อื่นๆ มันถูกขุดจากตะกั่ว ทองแดง นิกเกิล และแร่อื่นๆ ซึ่งพบว่ามีสถานะกระจัดกระจาย

3. เนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ประกอบด้วยซีลีเนียมตั้งแต่ 0.001 ถึง 1 มก./กก. พืชบางชนิด สิ่งมีชีวิตในทะเล และเชื้อรามีความเข้มข้นอยู่ สำหรับพืชหลายชนิด ซีลีเนียมเป็นองค์ประกอบที่จำเป็น ความต้องการอาหารของมนุษย์และสัตว์คือ 50-100 ไมโครกรัมต่อกิโลกรัม องค์ประกอบนี้มีคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระ ส่งผลต่อปฏิกิริยาของเอนไซม์จำนวนมาก และเพิ่มความไวของจอตาต่อแสง

4. ซีลีเนียมสามารถมีอยู่ในการปรับเปลี่ยนแบบ allotropic ที่แตกต่างกัน: ซีลีเนียมที่ไม่มีรูปร่าง (น้ำแก้ว, แป้งและคอลลอยด์) เช่นเดียวกับผลึก เมื่อแยกซีลีเนียมออกจากสารละลายของกรดซีลีนัสหรือโดยการทำให้ไอระเหยของมันเย็นลงอย่างรวดเร็ว จะได้ผงสีแดงอสัณฐานและซีลีเนียมคอลลอยด์

5. เมื่อการดัดแปลงองค์ประกอบทางเคมีนี้ได้รับความร้อนสูงกว่า 220°C และถูกทำให้เย็นลงอีก จะเกิดเป็นซีลีเนียมคล้ายแก้ว ซึ่งจะเปราะบางและมีความแวววาวคล้ายแก้ว

6. ซีลีเนียมสีเทาหกเหลี่ยมที่มีความเสถียรทางความร้อนเป็นพิเศษซึ่งมีโครงตาข่ายซึ่งสร้างจากโซ่เกลียวของอะตอมที่ขนานกัน ได้มาจากการให้ความร้อนซีลีเนียมรูปแบบอื่นจนละลายและค่อยๆ เย็นลงจนถึงอุณหภูมิ 180-210°C ภายในสายโซ่ซีลีเนียมหกเหลี่ยม อะตอมจะถูกพันธะโควาเลนต์

7. ซีลีเนียมมีความเสถียรในอากาศ โดยจะไม่ได้รับผลกระทบจาก: ออกซิเจน น้ำ ซัลฟิวริกเจือจาง และ กรดไฮโดรคลอริกแต่มันจะละลายเข้าไปอย่างสมบูรณ์ กรดไนตริก- เมื่อทำปฏิกิริยากับโลหะ ซีลีเนียมจะเกิดเป็นซีลีไนด์ มีสารประกอบซีลีเนียมเชิงซ้อนจำนวนมาก ซึ่งทั้งหมดเป็นพิษ

8. ซีลีเนียมได้มาจากของเสียจากการผลิตกระดาษหรือกรดซัลฟิวริกโดยการกลั่นทองแดงด้วยไฟฟ้า ในกากตะกอนธาตุนี้จะอยู่ร่วมกับโลหะหนักและเหมาะสม ซัลเฟอร์ และเทลลูเรียม ในการสกัด ตะกอนจะถูกกรอง จากนั้นให้ความร้อนด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น หรือนำไปย่างแบบออกซิเดชันที่อุณหภูมิ 700°C

9. ซีลีเนียมใช้ในการผลิตไดโอดเซมิคอนดักเตอร์แบบเรียงกระแสและอุปกรณ์แปลงสัญญาณอื่นๆ ในด้านโลหะวิทยา การรองรับช่วยให้เหล็กมีโครงสร้างละเอียด และยังช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกลอีกด้วย ในอุตสาหกรรมเคมี ซีลีเนียมถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

วิดีโอในหัวข้อ

ใส่ใจ!
ระมัดระวังในการระบุโลหะและอโลหะ เพื่อจุดประสงค์นี้ สัญลักษณ์ต่างๆ จะถูกกำหนดไว้ในตารางแบบดั้งเดิม