Sa pagtingin sa mga formula ng iba't ibang mga compound, madaling mapansin iyon bilang ng mga atomo ng parehong elemento sa mga molekula ng iba't ibang mga sangkap ay hindi magkapareho. Halimbawa, HCl, NH 4 Cl, H 2 S, H 3 PO 4, atbp. Ang bilang ng mga hydrogen atom sa mga compound na ito ay nag-iiba mula 1 hanggang 4. Ito ay katangian hindi lamang ng hydrogen.
Paano mo mahuhulaan kung aling index ang ilalagay sa tabi ng pagtatalaga ng isang elemento ng kemikal? Paano ginagawa ang mga formula ng isang substance? Madaling gawin ito kapag alam mo ang valency ng mga elemento na bumubuo sa molekula ng isang partikular na sangkap.
– ay ang pag-aari ng isang atom ng isang ibinigay na elemento upang ikabit, hawakan, o palitan mga reaksiyong kemikal isang tiyak na bilang ng mga atomo ng isa pang elemento. Ang yunit ng valency ay ang valence ng isang hydrogen atom. Samakatuwid, kung minsan ang kahulugan ng valence ay nabuo tulad ng sumusunod: valence – Ito ang pag-aari ng isang atom ng isang ibinigay na elemento upang ikabit o palitan ang isang tiyak na bilang ng mga atomo ng hydrogen.
Kung ang isang hydrogen atom ay nakakabit sa isang atom ng isang naibigay na elemento, kung gayon ang elemento ay monovalent, kung dalawa – divalent at atbp. Ang mga hydrogen compound ay hindi kilala para sa lahat ng mga elemento, ngunit halos lahat ng mga elemento ay bumubuo ng mga compound na may oxygen O. Oxygen ay itinuturing na patuloy na divalent.
Patuloy na valency:
ako –
H, Na, Li, K, Rb, Cs
II –
O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
III –
B, Al, Ga, In
Ngunit ano ang gagawin kung ang elemento ay hindi pinagsama sa hydrogen? Pagkatapos ang valence ng kinakailangang elemento ay tinutukoy ng valency kilalang elemento. Kadalasan ito ay matatagpuan gamit ang valency ng oxygen, dahil sa mga compound ang valency nito ay palaging 2. Halimbawa, hindi mahirap hanapin ang valence ng mga elemento sa mga sumusunod na compound: Na 2 O (valence ng Na – 1, O – 2), Al 2 O 3 (valence ng Al – 3, O – 2).
Ang pormula ng kemikal ng isang naibigay na sangkap ay maaari lamang i-compile sa pamamagitan ng pag-alam sa valency ng mga elemento. Halimbawa, madaling lumikha ng mga formula para sa mga compound tulad ng CaO, BaO, CO, dahil ang bilang ng mga atom sa mga molekula ay pareho, dahil ang mga valence ng mga elemento ay pantay.
Paano kung magkaiba ang valences? Kailan tayo kikilos sa ganitong kaso? Kinakailangang tandaan ang sumusunod na panuntunan: sa pormula ng anuman tambalang kemikal ang produkto ng valency ng isang elemento at ang bilang ng mga atom nito sa molekula ay katumbas ng produkto ng valence at ang bilang ng mga atomo ng isa pang elemento. Halimbawa, kung alam na ang valence ng Mn sa isang tambalan ay 7, at O – 2, kung gayon ang formula ng tambalan ay magiging ganito: Mn 2 O 7.
Paano natin nakuha ang formula?
Isaalang-alang natin ang isang algorithm para sa pagbuo ng mga formula ayon sa valency para sa mga binubuo ng dalawa mga elemento ng kemikal.
Mayroong panuntunan na ang bilang ng mga valencies ng isang elemento ng kemikal ay katumbas ng bilang ng mga valencies ng isa pa. Isaalang-alang natin ang halimbawa ng pagbuo ng isang molekula na binubuo ng mangganeso at oxygen.
Magbubuo kami alinsunod sa algorithm:
1. Isinulat namin ang mga simbolo ng mga elemento ng kemikal sa tabi ng bawat isa:
2.
Inilalagay namin ang mga numero ng kanilang valency sa mga elemento ng kemikal (ang valence ng isang elemento ng kemikal ay matatagpuan sa talahanayan periodic table Mendelev, sa mangganeso –
7, sa oxygen –
2.
3. Hanapin ang hindi bababa sa karaniwang maramihang (ang pinakamaliit na bilang na nahahati sa 7 at 2 nang walang natitira). Ang numerong ito ay 14. Hinahati namin ito sa mga valence ng mga elemento 14: 7 = 2, 14: 2 = 7, 2 at 7 ang magiging mga indeks para sa phosphorus at oxygen, ayon sa pagkakabanggit. Pinapalitan namin ang mga indeks.
Ang pag-alam sa valence ng isang elemento ng kemikal, na sumusunod sa panuntunan: valence ng isang elemento × ang bilang ng mga atom nito sa molekula = valence ng isa pang elemento × ang bilang ng mga atom ng (iba pang) elementong ito, maaari mong matukoy ang valence ng isa pa.
Mn 2 O 7 (7 2 = 2 7).
Ang konsepto ng valence ay ipinakilala sa kimika bago nakilala ang istruktura ng atom. Ngayon ay itinatag na ang pag-aari na ito ng isang elemento ay nauugnay sa bilang ng mga panlabas na electron. Para sa maraming elemento, ang pinakamataas na valence ay sumusunod mula sa posisyon ng mga elementong ito sa periodic table.
May mga tanong pa ba? Gusto mo bang malaman ang higit pa tungkol sa valency?
Upang makakuha ng tulong mula sa isang tagapagturo -.
blog.site, kapag kumukopya ng materyal nang buo o bahagi, kinakailangan ang isang link sa orihinal na pinagmulan.
DEPINISYON
Sa ilalim valence ay tumutukoy sa pag-aari ng isang atom ng isang ibinigay na elemento upang idagdag o palitan tiyak na numero mga atomo ng isa pang elemento.
Ang sukat ng valency ay maaaring ang bilang mga bono ng kemikal nabuo ng isang ibinigay na atom kasama ng iba pang mga atomo. Kaya, sa kasalukuyan, ang valency ng isang kemikal na elemento ay karaniwang nauunawaan bilang kakayahan nito (sa isang mas makitid na kahulugan, isang sukatan ng kakayahan nito) upang bumuo ng mga kemikal na bono (Fig. 1). Sa representasyon ng paraan ng valence bond, ang numerical value ng valence ay tumutugma sa numero mga covalent bond na nabuo ang isang atom.
kanin. 1. Schematic formation ng mga molekula ng tubig at ammonia.
Talaan ng valency ng mga elemento ng kemikal
Sa una, ang valency ng hydrogen ay kinuha bilang ang yunit ng valency. Ang valence ng isa pang elemento ay ipinahayag sa pamamagitan ng bilang ng mga atomo ng hydrogen na idinaragdag o pinapalitan ng isang atom ng elementong ito sa sarili nito (ang tinatawag na hydrogen valence). Halimbawa, sa mga compound ng komposisyon na HCl, H 2 O, NH 3, CH 4, ang hydrogen valence ng chlorine ay isa, oxygen - dalawa, nitrogen - tatlo, carbon - apat.
Pagkatapos ay napagpasyahan na ang valence ng nais na elemento ay maaari ding matukoy ng oxygen, ang valence kung saan, bilang panuntunan, ay katumbas ng dalawa. Sa kasong ito, ang valence ng isang elemento ng kemikal ay kinakalkula bilang dalawang beses sa bilang ng mga atomo ng oxygen na maaaring mag-attach ng isang atom ng elementong ito (ang tinatawag na oxygen valence). Halimbawa, sa mga compound ng komposisyon N 2 O, CO, SiO 2, SO 3, ang oxygen valence ng nitrogen ay isa, carbon - dalawa, silikon - apat, sulfur - anim.
Sa katunayan, ang karamihan sa mga elemento ng kemikal ay may iba't ibang mga halaga ng valency sa hydrogen at oxygen compound: halimbawa, ang valency ng sulfur sa hydrogen ay dalawa (H 2 S), at sa oxygen - anim (SO 3). Bilang karagdagan, ang karamihan sa mga elemento ay nagpapakita ng iba't ibang mga valency sa kanilang mga compound. Halimbawa, ang carbon ay bumubuo ng dalawang oxide: CO monoxide at CO 2 dioxide. Sa una kung saan ang valency ng carbon ay II, at sa pangalawa - apat. Sinusunod nito na, bilang isang panuntunan, imposibleng makilala ang valency ng isang elemento na may anumang isang numero.
Pinakamataas at pinakamababang valency ng mga elemento ng kemikal
Ang mga halaga ng pinakamataas at pinakamababang valency ng isang elemento ng kemikal ay maaaring matukoy gamit ang Periodic Table D.I. Mendeleev. Ang pinakamataas na valence ng isang elemento ay tumutugma sa bilang ng pangkat kung saan ito matatagpuan, at ang pinakamababa ay ang pagkakaiba sa pagitan ng numero 8 at numero ng pangkat. Halimbawa, ang bromine ay matatagpuan sa pangkat VIIA, na nangangahulugang ang pinakamataas na valence nito ay VII, at ang pinakamababa nito ay I.
May mga elemento na may tinatawag na. pare-pareho ang valence(mga metal ng mga pangkat IA at IIA, aluminyo, hydrogen, fluorine, oxygen), na sa kanilang mga compound ay nagpapakita ng isang solong estado ng oksihenasyon, na kadalasang nag-tutugma sa numero ng pangkat ng Periodic Table D.I. Mendeleev, kung saan sila matatagpuan).
Ang mga elemento na nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga halaga ng valence (at hindi palaging ang pinakamataas at pinakamababang valence) ay tinatawag na variable-valence. Halimbawa, ang asupre ay nailalarawan sa pamamagitan ng valences II, IV at VI.
Upang mas madaling matandaan kung ilan at anong mga valency ang katangian ng isang partikular na elemento ng kemikal, gumamit ng mga talahanayan ng valence ng mga elemento ng kemikal, na ganito ang hitsura:
Mga halimbawa ng paglutas ng problema
HALIMBAWA 1
| Mag-ehersisyo | Ang Valence III ay katangian ng: a) Ca; b) P; c) O; d)Si? |
| Solusyon | a) Ang calcium ay isang metal. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng tanging posibleng halaga ng valency, na kasabay ng numero ng pangkat sa Periodic Table D.I. Mendeleev, kung saan ito matatagpuan, i.e. Ang valence ng calcium ay II. Mali ang sagot. b) Ang posporus ay isang di-metal. Tumutukoy sa isang pangkat ng mga elemento ng kemikal na may variable na valence: ang pinakamataas ay tinutukoy ng bilang ng pangkat sa Periodic Table D.I. Mendeleev, kung saan ito matatagpuan, i.e. ay katumbas ng V, at ang pinakamababa ay ang pagkakaiba sa pagitan ng numero 8 at ang numero ng grupo, i.e. katumbas ng III. Ito ang tamang sagot. |
| Sagot | Pagpipilian (b) |
HALIMBAWA 2
| Mag-ehersisyo | Ang Valence III ay katangian ng: a) Maging; b) F; c) Al; d)C? |
| Solusyon | Upang maibigay ang tamang sagot sa tanong na ibinigay, isasaalang-alang namin ang bawat isa sa mga iminungkahing opsyon nang hiwalay. a) Ang Beryllium ay isang metal. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng tanging posibleng halaga ng valency, na kasabay ng numero ng pangkat sa Periodic Table D.I. Mendeleev, kung saan ito matatagpuan, i.e. Ang valence ng beryllium ay II. Mali ang sagot. b) Ang fluorine ay isang di-metal. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng tanging posibleng halaga ng valency na katumbas ng I. Ang sagot ay mali. c) Ang aluminyo ay isang metal. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng tanging posibleng halaga ng valency, na kasabay ng numero ng pangkat sa Periodic Table D.I. Mendeleev, kung saan ito matatagpuan, i.e. Ang valency ng aluminyo ay III. Ito ang tamang sagot. |
| Sagot | Pagpipilian (c) |
Mula sa mga materyales sa aralin matututunan mo na ang pagiging matatag ng komposisyon ng isang sangkap ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaroon ng ilang mga posibilidad ng valence sa mga atomo ng mga elemento ng kemikal; kilalanin ang konsepto ng "valence ng mga atomo ng mga elemento ng kemikal"; matutong tukuyin ang valence ng isang elemento gamit ang formula ng isang substance kung alam ang valence ng isa pang elemento.
Paksa: Mga panimulang ideya sa kemikal
Aralin: Valency ng mga elemento ng kemikal
Ang komposisyon ng karamihan sa mga sangkap ay pare-pareho. Halimbawa, ang isang molekula ng tubig ay laging naglalaman ng 2 hydrogen atoms at 1 oxygen atom - H 2 O. Ang tanong ay lumitaw: bakit ang mga sangkap ay may pare-parehong komposisyon?
Suriin natin ang komposisyon ng mga iminungkahing sangkap: H 2 O, NaH, NH 3, CH 4, HCl. Lahat sila ay binubuo ng mga atomo ng dalawang elemento ng kemikal, ang isa ay hydrogen. Maaaring mayroong 1,2,3,4 hydrogen atoms bawat atom ng isang kemikal na elemento. Ngunit sa anumang bagay ay hindi magkakaroon bawat hydrogen atom kailangan ilang mga atomo ng isa pa elemento ng kemikal. Kaya, ang isang hydrogen atom ay maaaring ilakip sa sarili nito ang isang minimum na bilang ng mga atom ng isa pang elemento, o sa halip, isa lamang.
Ang pag-aari ng mga atomo ng isang elemento ng kemikal upang ilakip sa kanilang sarili ang isang tiyak na bilang ng mga atomo ng iba pang mga elemento ay tinatawag valence.
Ang ilang mga elemento ng kemikal ay may pare-parehong mga halaga ng valence (halimbawa, hydrogen(I) at oxygen(II)), ang iba ay maaaring magpakita ng ilang mga halaga ng valence (halimbawa, iron(II,III), sulfur(II,IV,VI ), carbon(II, IV)), tinatawag silang mga elemento na may variable na valency. Ang mga halaga ng valence ng ilang mga elemento ng kemikal ay ibinibigay sa aklat-aralin.
Alam ang valences ng mga elemento ng kemikal, posible na ipaliwanag kung bakit ang isang sangkap ay may gayong kemikal na formula. Halimbawa, ang formula ng tubig ay H 2 O. Italaga natin ang mga kakayahan ng valence ng isang elemento ng kemikal gamit ang mga gitling. Ang hydrogen ay may valency ng I, at ang oxygen ay may valency ng II: H- at -O-. Maaaring ganap na magamit ng bawat atom ang mga kakayahan ng valence nito kung mayroong dalawang atomo ng hydrogen bawat atom ng oxygen. Ang pagkakasunud-sunod ng mga koneksyon ng mga atomo sa isang molekula ng tubig ay maaaring katawanin bilang formula: H-O-H.
Ang isang formula na nagpapakita ng pagkakasunud-sunod ng mga atomo sa isang molekula ay tinatawag graphic(o istruktural).
kanin. 1. Graphic formula ng tubig
Ang pag-alam sa formula ng isang sangkap na binubuo ng mga atomo ng dalawang elemento ng kemikal at ang lakas ng isa sa mga ito, maaari mong matukoy ang lakas ng isa pang elemento.
Halimbawa 1. Tukuyin natin ang valency ng carbon sa sangkap na CH4. Alam na ang valence ng hydrogen ay palaging katumbas ng I, at ang carbon ay nakakabit ng 4 na hydrogen atoms sa sarili nito, maaari nating sabihin na ang valence ng carbon ay katumbas ng IV. Ang valence ng mga atomo ay ipinahiwatig ng isang Roman numeral sa itaas ng elementong sign: .
Halimbawa 2. Tukuyin natin ang valency ng phosphorus sa tambalang P 2 O 5. Upang gawin ito kailangan mong gawin ang sumusunod:
1. sa itaas ng sign ng oxygen, isulat ang halaga ng valence nito – II (oxygen has a constant valence value);
2. pagpaparami ng valence ng oxygen sa bilang ng mga atomo ng oxygen sa molekula, hanapin ang kabuuang bilang ng mga yunit ng valence – 2·5=10;
3. hatiin ang nagresultang kabuuang bilang ng mga yunit ng valency sa bilang ng mga atomo ng posporus sa molekula – 10:2=5.
Kaya, ang valency ng phosphorus sa tambalang ito ay katumbas ng V – .
1. Emelyanova E.O., Iodko A.G. Organisasyon aktibidad na nagbibigay-malay mga mag-aaral sa mga aralin sa kimika sa mga baitang 8-9. Mga pansuportang tala may mga praktikal na gawain, mga pagsusulit: Part I. - M.: School Press, 2002. (p. 33)
2. Ushakova O.V. Chemistry workbook: Ika-8 baitang: sa textbook ni P.A. Orzhekovsky at iba pa "Chemistry. ika-8 baitang” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; sa ilalim. ed. ang prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006. (p. 36-38)
3. Kimika: Ika-8 baitang: aklat-aralin. para sa pangkalahatang edukasyon mga institusyon / P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005.(§16)
4. Chemistry: inorg. kimika: aklat-aralin. para sa ika-8 baitang. Pangkalahatang edukasyon mga institusyon / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. – M.: Education, OJSC “Moscow Textbooks”, 2009. (§§11,12)
5. Encyclopedia para sa mga bata. Tomo 17. Chemistry / Kabanata. ed.V.A. Volodin, Ved. siyentipiko ed. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.
Mga karagdagang mapagkukunan sa web
1. Pinag-isang koleksyon ng mga digital na mapagkukunang pang-edukasyon ().
2. Elektronikong bersyon ng journal na "Chemistry and Life" ().
Takdang aralin
1. p.84 Blg. 2 mula sa aklat-aralin na "Chemistry: 8th grade" (P.A. Orzhekovsky, L.M. Meshcheryakova, L.S. Pontak. M.: AST: Astrel, 2005).
2. Sa. 37-38 No. 2,4,5,6 mula sa Workbook sa kimika: ika-8 baitang: sa aklat-aralin P.A. Orzhekovsky at iba pa "Chemistry. ika-8 baitang” / O.V. Ushakova, P.I. Bespalov, P.A. Orzhekovsky; sa ilalim. ed. ang prof. P.A. Orzhekovsky - M.: AST: Astrel: Profizdat, 2006.
Ang isang kemikal na formula ay sumasalamin sa komposisyon (istruktura) ng isang kemikal na tambalan o simpleng sangkap. Halimbawa, H 2 O - dalawang hydrogen atoms ay konektado sa isang oxygen atom. Ang mga formula ng kemikal ay naglalaman din ng ilang impormasyon tungkol sa istraktura ng sangkap: halimbawa, Fe(OH) 3, Al 2 (SO 4) 3 - ang mga formula na ito ay nagpapahiwatig ng ilang mga matatag na grupo (OH, SO 4) na bahagi ng sangkap - nito molekula, formula o yunit ng istruktura (FU o SE).
Molecular formula ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga atomo ng bawat elemento sa isang molekula. Ang molecular formula ay naglalarawan lamang ng mga substance na may molecular structure (mga gas, liquid at ilang solids). Ang komposisyon ng isang substance na may atomic o ionic na istraktura ay maaari lamang ilarawan ng mga simbolo ng formula unit.
Mga yunit ng formula ipahiwatig ang pinakasimpleng relasyon sa pagitan ng bilang ng mga atom ng iba't ibang elemento sa isang sangkap. Halimbawa, ang formula unit ng benzene ay CH, ang molecular formula ay C 6 H 6.
Structural (graphic) formula ay nagpapahiwatig ng pagkakasunud-sunod ng koneksyon ng mga atomo sa isang molekula (pati na rin sa PU at CE) at ang bilang ng mga bono sa pagitan ng mga atomo.
Ang pagsasaalang-alang sa mga naturang formula ay humantong sa ideya ng valency(valentia - lakas) - bilang kakayahan ng isang atom ng isang partikular na elemento na ilakip sa sarili nito ang isang tiyak na bilang ng iba pang mga atomo. Tatlong uri ng valency ang maaaring makilala: stoichiometric (kabilang ang oxidation state), structural at electronic.
Stoichiometric valence. Ang isang quantitative approach sa pagtukoy ng valence ay naging posible pagkatapos na maitatag ang konsepto ng "katumbas" at ang kahulugan nito ayon sa batas ng mga katumbas. Batay sa mga konseptong ito, maaari tayong magpakilala ng ideya ng stoichiometric valence ay ang bilang ng mga katumbas na maaaring ilakip ng isang partikular na atom sa sarili nito, o ang bilang ng mga katumbas sa isang atom. Ang mga katumbas ay tinutukoy ng bilang ng mga atomo ng hydrogen, at ang ibig sabihin ng V сх ay ang bilang ng mga atomo ng hydrogen (o mga particle na katumbas nito) kung saan nakikipag-ugnayan ang isang partikular na atom.
V stx = Z B o V stx = . (1.1)
Halimbawa, sa SO 3 ( S= +6), ang Z B (S) ay katumbas ng 6 V stx (S) = 6.
Ang katumbas ng hydrogen ay 1, kaya para sa mga elemento sa mga compound sa ibaba, Z B (Cl) = 1, Z B (O) = 2, Z B (N) = 3, at Z B (C) = 4. Ang numerical value ng Ang stoichiometric valency ay karaniwang tinutukoy sa mga Roman numeral:
I I I II III I IV I
HCl, H 2 O, NH 3, CH 4.
Sa mga kaso kung saan ang isang elemento ay hindi pinagsama sa hydrogen, ang valency ng elementong hinahanap ay tinutukoy mula sa elemento na ang valence ay kilala. Kadalasan ito ay matatagpuan gamit ang oxygen, dahil ang valence nito sa mga compound ay karaniwang katumbas ng dalawa. Halimbawa, sa mga koneksyon:
II II III II IV II
CaO Al 2 O 3 CO 2.
Kapag tinutukoy ang stoichiometric valence ng isang elemento gamit ang formula ng isang binary compound, dapat tandaan na ang kabuuang valence ng lahat ng mga atom ng isang elemento ay dapat na katumbas ng kabuuang valence ng lahat ng mga atom ng isa pang elemento.
Alam ang valence ng mga elemento, maaari kang lumikha ng chemical formula ng isang substance. Kapag nag-compile ng mga formula ng kemikal, maaari mong sundin ang sumusunod na pamamaraan:
1. Isulat sa tabi ng mga kemikal na simbolo ng mga elementong bumubuo sa tambalang: KO AlCl AlO ;
2. Ang kanilang valency ay ipinahiwatig sa itaas ng mga simbolo ng mga elemento ng kemikal:
I II III I III II
3. Gamit ang panuntunan sa itaas, tukuyin ang least common multiple ng mga numerong nagpapahayag ng stoichiometric valence ng parehong elemento (2, 3 at 6, ayon sa pagkakabanggit).
Sa pamamagitan ng paghahati ng hindi bababa sa karaniwang maramihang sa pamamagitan ng valency ng katumbas na elemento, ang mga indeks ay matatagpuan:
I II III I III II
K 2 O AlCl 3 Al 2 O 3 .
Halimbawa 1. Gumawa ng formula para sa chlorine oxide, alam na ang chlorine sa loob nito ay heptavalent at oxygen ay divalent.
Solusyon. Nahanap namin ang pinakamaliit na multiple ng mga numero 2 at 7 - ito ay katumbas ng 14. Ang paghahati ng hindi bababa sa karaniwang maramihang sa pamamagitan ng stoichiometric valency ng kaukulang elemento, nakita namin ang mga indeks: para sa chlorine atoms 14/7 = 2, para sa oxygen atoms 14 /2 = 7.
Ang formula ng oxide ay -Cl 2 O 7.
Katayuan ng oksihenasyon nailalarawan din ang komposisyon ng sangkap at katumbas ng stoichiometric valency na may plus sign (para sa isang metal o isang mas electropositive na elemento sa molekula) o minus.
= ±V stx. (1.2)
w ay tinukoy sa pamamagitan ng V stx, samakatuwid sa pamamagitan ng isang katumbas, at ito ay nangangahulugan na w(H) = ±1; karagdagang, ang w ng lahat ng iba pang mga elemento sa iba't ibang mga compound ay matatagpuan sa eksperimento. Sa partikular, mahalaga na ang isang bilang ng mga elemento ay palaging o halos palaging may pare-parehong estado ng oksihenasyon.
Kapaki-pakinabang na tandaan ang mga sumusunod na panuntunan para sa pagtukoy ng mga estado ng oksihenasyon.
1. w(H) = ±1 (. w = +1 sa H 2 O, HCl; . w = –1 sa NaH, CaH 2);
2. F(fluorine) sa lahat ng compound ay may w = –1, ang natitirang mga halogens na may mga metal, hydrogen at iba pang mas electropositive na elemento ay mayroon ding w = –1.
3. Ang oxygen sa mga ordinaryong compound ay may. w = –2 (mga pagbubukod ay ang hydrogen peroxide at ang mga derivatives nito – H 2 O 2 o BaO 2, kung saan ang oxygen ay may oxidation state na –1, pati na rin ang oxygen fluoride OF 2, kung saan ang oxidation state ng oxygen ay +2 ).
4. Ang mga metal na alkali (Li – Fr) at alkaline earth (Ca – Ra) ay laging may estado ng oksihenasyon na katumbas ng numero ng pangkat, iyon ay, +1 at +2, ayon sa pagkakabanggit;
5. Al, Ga, In, Sc, Y, La at lanthanides (maliban sa Ce) – w = +3.
6. Ang pinakamataas na estado ng oksihenasyon ng isang elemento ay katumbas ng bilang ng pangkat ng periodic system, at ang pinakamababang = (numero ng pangkat - 8). Halimbawa, ang pinakamataas na w (S) = +6 sa SO 3, ang pinakamababang w = -2 sa H 2 S.
7. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga simpleng sangkap ay ipinapalagay na zero.
8. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga ion ay katumbas ng kanilang mga singil.
9. Ang mga estado ng oksihenasyon ng mga elemento sa isang tambalan ay magkakansela sa isa't isa upang ang kanilang kabuuan para sa lahat ng mga atom sa isang molekula o neutral na yunit ng formula ay zero, at para sa isang ion ang singil nito. Magagamit ito upang matukoy ang isang hindi kilalang estado ng oksihenasyon mula sa mga kilala at lumikha ng mga formula para sa mga multielement na compound.
Halimbawa 2. Tukuyin ang antas ng oksihenasyon ng chromium sa asin K 2 CrO 4 at sa ion Cr 2 O 7 2 - .
Solusyon. Tinatanggap namin ang w(K) = +1; Para sa yunit ng istruktura K 2 CrO 4 mayroon kaming:
2 . (+1) + X + 4 . (-2) = 0, kaya X =w(Cr) = +6.
Para sa ion Cr 2 O 7 2 - mayroon kaming: 2 . X + 7 . (-2) =-2, X =w(Cr) = +6.
Iyon ay, ang estado ng oksihenasyon ng chromium ay pareho sa parehong mga kaso.
Halimbawa 3. Tukuyin ang antas ng oksihenasyon ng posporus sa mga compound na P 2 O 3 at PH 3.
Solusyon. Sa tambalang P 2 O 3 w(O) = -2. Batay sa katotohanan na ang algebraic na kabuuan ng mga estado ng oksihenasyon ng isang molekula ay dapat na katumbas ng zero, nakita namin ang estado ng oksihenasyon ng posporus: 2. X + 3. (-2) = 0, kaya X =w(P) = +3.
Sa tambalang PH 3 w(H) = +1, kaya X + 3.(+1) = 0. X =w(P) =-3.
Halimbawa 4. Isulat ang mga formula ng mga oxide na maaaring makuha sa pamamagitan ng thermal decomposition ng mga hydroxides na nakalista sa ibaba:
H 2 SiO 3 ; Fe(OH) 3 ; H 3 AsO 4 ; H2WO4; Cu(OH)2.
Solusyon. H 2 SiO 3 - tukuyin natin ang estado ng oksihenasyon ng silikon: w(H) = +1, w(O) =-2, kaya: 2. (+1) + X + 3 . (-2) = 0.w(Si) = X = +4. Binubuo namin ang formula ng oxide-SiO 2.
Fe(OH) 3 - ang singil ng hydroxo group ay katumbas ng -1, samakatuwid w(Fe) = +3 at ang formula ng kaukulang oxide ay Fe 2 O 3.
H 3 AsO 4 - estado ng oksihenasyon ng arsenic sa acid: 3. (+1) +X+ 4 . (-2) = 0.X=w(As) = +5. Kaya, ang formula ng oxide ay Bilang 2 O 5.
Ang H 2 WO 4 -w(W) sa acid ay +6, kaya ang formula ng kaukulang oxide ay WO 3.
Cu(OH) 2 - dahil mayroong dalawang hydroxo group, ang singil nito ay -1, samakatuwid w(Cu) = +2 at ang oxide formula ay -CuO.
Karamihan sa mga elemento ay may ilang mga estado ng oksihenasyon.
Isaalang-alang natin kung paano, gamit ang talahanayan D.I. Maaaring matukoy ni Mendeleev ang pangunahing estado ng oksihenasyon ng mga elemento.
Matatag na estado ng oksihenasyon mga elemento ng pangunahing subgroup maaaring matukoy ayon sa mga sumusunod na patakaran:
1. Ang mga elemento ng mga pangkat I-III ay mayroon lamang isang estado ng oksihenasyon - positibo at katumbas ng halaga sa mga numero ng pangkat (maliban sa thallium, na mayroong w = +1 at +3).
Para sa mga elemento ng mga pangkat IV-VI, bilang karagdagan sa positibong estado ng oksihenasyon na naaayon sa numero ng pangkat, at ang negatibong isa, katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng numero 8 at numero ng pangkat, mayroon ding mga intermediate na estado ng oksihenasyon, kadalasang nagkakaiba ng 2 mga yunit. Para sa pangkat IV, ang mga estado ng oksihenasyon ay, ayon sa pagkakabanggit, +4, +2, -2, -4; para sa mga elemento ng pangkat V, ayon sa pagkakabanggit -3, -1 +3 +5; at para sa pangkat VI - +6, +4, -2.
3. Ang mga elemento ng Group VII ay may lahat ng mga estado ng oksihenasyon mula +7 hanggang -1, na naiiba sa dalawang yunit, i.e. +7, +5, +3, +1 at -1. Sa pangkat ng mga halogens, ang fluorine ay inilabas, na walang positibong estado ng oksihenasyon at, sa mga compound na may iba pang mga elemento, ay umiiral lamang sa isang estado ng oksihenasyon -1. (May ilang mga halogen compound na may pantay na estado ng oksihenasyon: ClO, ClO 2, atbp.)
Ang mga elemento mga subgroup sa gilid walang simpleng ugnayan sa pagitan ng mga matatag na estado ng oksihenasyon at numero ng grupo. Para sa ilang elemento ng pangalawang subgroup, dapat na alalahanin ang mga matatag na estado ng oksihenasyon. Kabilang sa mga elementong ito ang:
Cr (+3 at +6), Mn (+7, +6, +4 at +2), Fe, Co at Ni (+3 at +2), Cu (+2 at +1), Ag (+1 ), Au (+3 at +1), Zn at Cd (+2), Hg (+2 at +1).
Upang mag-compile ng mga formula para sa tatlong- at multi-element na compound ayon sa mga estado ng oksihenasyon, kinakailangang malaman ang mga estado ng oksihenasyon ng lahat ng mga elemento. Sa kasong ito, ang bilang ng mga atomo ng mga elemento sa formula ay tinutukoy mula sa kondisyon na ang kabuuan ng mga estado ng oksihenasyon ng lahat ng mga atomo ay katumbas ng singil ng yunit ng formula (molekula, ion). Halimbawa, kung alam na ang isang uncharged formula unit ay naglalaman ng K, Cr at O atoms na may oxidation states na katumbas ng +1, +6 at -2, ayon sa pagkakabanggit, ang kundisyong ito ay matutugunan ng mga formula na K 2 CrO 4, K 2 Cr 2 O 7, K 2 Cr 3 O 10 at marami pang iba; katulad nito, ang ion na ito na may singil -2 na naglalaman ng Cr +6 at O - 2 ay tumutugma sa mga formula na CrO 4 2 -, Cr 2 O 7 2 -, Cr 3 O 10 2 -, Cr 4 O 13 2 -, atbp.
3. Electronic valence V 
- ang bilang ng mga kemikal na bono na nabuo ng isang ibinigay na atom.
Halimbawa, sa molekula H 2 O 2 H ¾ O
V stx (O) = 1, V c.h (O) = 2, V 
.(O) = 2
Iyon ay, may mga kemikal na compound kung saan ang stoichiometric at electronic valencies ay hindi nag-tutugma; kabilang dito ang, halimbawa, mga kumplikadong compound.
Ang koordinasyon at electronic valencies ay tinalakay nang mas detalyado sa mga paksang "Chemical Bonding" at "Complex Compounds".
Upang matutunan kung paano mag-compose mga pormula ng kemikal ito ay kinakailangan upang malaman ang mga pattern ayon sa kung aling mga atomo ng mga elemento ng kemikal ay konektado sa bawat isa sa ilang mga proporsyon. Upang gawin ito, ihambing ang husay at dami ng komposisyon mga compound na ang mga formula ay HCl, H 2 O, NH 3, CH 4 (Fig. 12.1)
Ang mga sangkap na ito ay magkatulad sa komposisyon ng husay: ang bawat molekula ay naglalaman ng mga atomo ng hydrogen. Gayunpaman, ang kanilang dami ng komposisyon ay hindi pareho. Ang chlorine, oxygen, nitrogen, at carbon atoms ay konektado sa isa, dalawa, tatlo, at apat na hydrogen atoms, ayon sa pagkakabanggit.
Ang pattern na ito ay napansin sa simula ng ika-11 siglo. J. Dalton. Sa paglipas ng panahon, natuklasan ni I. Ya Berzelius na ang pinakamalaking bilang ng mga atom na konektado sa isang atom ng isang elemento ng kemikal ay hindi lalampas sa isang tiyak na halaga. Noong 1858, tinawag ni E. Frankland ang "puwersa ng pagkakabit" na kakayahan ng mga atom na magbigkis o palitan ang isang tiyak na bilang ng iba pang mga atomo "valence"(mula sa lat. valentia - Ang "puwersa") ay iminungkahi noong 1868 ng German chemist na si K. G. Wichelhaus.
Valence — pangkalahatang pag-aari mga atomo. Ito ay nagpapakilala sa kakayahan ng mga atomo na makipag-ugnayan sa kemikal (sa pamamagitan ng mga puwersa ng valence) sa isa't isa.
Ang lakas ng maraming elemento ng kemikal ay tinutukoy batay sa pang-eksperimentong data sa dami at husay na komposisyon ng mga sangkap. Bawat yunit ng valence tinanggap ang valence ng hydrogen atom. Kung ang isang atom ng isang elemento ng kemikal ay konektado sa dalawang monovalent atoms, kung gayon ang valence nito ay katumbas ng dalawa. Kung ito ay pinagsama sa tatlong monovalent atoms, kung gayon ito ay trivalent, atbp.
Ang pinakamataas na halaga ng valence ng mga elemento ng kemikal ay VIII .
Ang Valence ay ipinahiwatig ng mga Roman numeral. Tukuyin natin ang valence sa mga formula ng mga compound na isinasaalang-alang:
Natuklasan din ng mga siyentipiko na maraming elemento sa iba't ibang compound ang nagpapakita iba't ibang kahulugan valence. Iyon ay, may mga elemento ng kemikal na may pare-pareho at variable na valency.
Posible bang matukoy ang valence sa pamamagitan ng posisyon ng isang elemento ng kemikal sa periodic table? Ang pinakamataas na halaga ng valence ng isang elemento ay tumutugma sa bilang ng pangkat ng periodic table kung saan ito matatagpuan. Gayunpaman, may mga pagbubukod - nitrogen, oxygen, fluorine, tanso at ilang iba pang mga elemento. Tandaan: ang numero ng pangkat ay ipinahiwatig ng Roman numeral sa itaas ng kaukulang patayong column ng periodic table.
|
Elemento |
Valence |
Elemento |
Valence |
|
Hydrogen (H) |
Kaltsyum (Ca) |
||
|
Sodium (Na) |
Barium (Ba) |
||
|
Oxygen(O) |
|||
|
Beryllium(Be) |
Aluminyo (Al) |
||
|
Magnesium (Mg) |
|
Elemento |
Valence |
Elemento |
Valence |
|
Bakal (Fe) |
|||
|
Manganese (Mg) |
|||
|
II, III, VI Materyal mula sa site |
|||
|
Pilak (Ag) |
Posporus (P) |
||
|
Ginto (Au) |
Arsenic (As) |
||
|
Carbon (C) |
|||
|
Lead (Pb) |
Silicon (Si) |
Sa pahinang ito mayroong materyal sa mga sumusunod na paksa: