Ditentukan oleh valensi unsur-unsur kimia

Pengetahuan tentang struktur atom dan molekul pada abad XIX tidak bisa menjelaskan alasan yang sejumlah atom membentuk ikatan dengan partikel lain. Tetapi ide-ide ilmuwan depan waktu mereka, dan valensi masih sedang dipelajari sebagai salah satu prinsip dasar kimia.

Dari sejarah konsep "valensi dari unsur-unsur kimia"

Posisi Inggris abad kimia XIX Edvard Franklend menciptakan istilah "komunikasi" dalam penggunaan ilmiah untuk menggambarkan interaksi atom dengan satu sama lain. Ilmiah memperhatikan bahwa beberapa unsur kimia membentuk senyawa dengan jumlah yang sama atom lain. Misalnya, nitrogen menempel tiga atom hidrogen dalam molekul amonia.

Pada Mei 1852 Frankland mengajukan hipotesis bahwa ada sejumlah tertentu dari ikatan kimia bahwa atom dapat membentuk dengan partikel-partikel kecil lainnya dari materi. Frankland menggunakan ungkapan "kekuatan menghubungkan" untuk menggambarkan apa yang kemudian disebut valensi. kimiawan Inggris didirikan sebagai ikatan kimia membentuk atom dari unsur-unsur individu yang dikenal di pertengahan abad XIX. Kerja Frankland adalah kontribusi penting untuk kimia struktural modern.

pengembangan penayangan

kimiawan Jerman FA Kekulé terbukti pada tahun 1857 bahwa karbon adalah chetyrehosnovnym. Dalam yang paling sederhana senyawa - metana - timbul karena 4 atom hidrogen. Istilah "kebasaan" ilmuwan digunakan untuk menunjuk elemen sifat menghubungkan sejumlah tetap partikel lainnya. Di Rusia, data pada struktur materi sistematis A. M. Butlerov (1861). pengembangan lebih lanjut dari teori ikatan kimia diperoleh melalui ajaran perubahan periodik dalam sifat-sifat unsur. Its penulis - lain yang beredar kimiawan Rusia D. I. Mendeleev. Ini membuktikan bahwa valensi dari unsur-unsur kimia dalam senyawa, dan properti lainnya ditentukan oleh posisi yang mereka tempati dalam sistem periodik.

representasi grafis dari valensi dan kimia ikatan

Kemungkinan molekul memvisualisasikan - salah satu manfaat yang tak diragukan teori valensi. Model pertama kali muncul pada tahun 1860, dan sejak 1864 telah menggunakan rumus struktur yang mewakili tanda melingkar kimia di dalam. Antara simbol atom dasbor dilambangkan ikatan kimia, dan jumlah baris sama dengan valensi. Dalam tahun-tahun yang sama, dibuat model sharosterzhnevye pertama (lihat. Foto di sebelah kiri). Pada tahun 1866 Kekule mengusulkan pola stereokimia dari atom karbon dalam bentuk tetrahedron, yang termasuk dalam buku nya "Kimia Organik".

Valensi unsur-unsur kimia, dan munculnya hubungan dipelajari oleh G. Lewis, yang menerbitkan karya-karyanya pada tahun 1923 setelah ditemukannya elektron. Disebut bermuatan negatif partikel kecil, yang merupakan bagian dari kerang atom. Dalam bukunya, Lewis menggunakan titik sekitar empat sisi simbol kimia untuk tampilan dari elektron valensi.

Valensi hidrogen dan oksigen

Sebelum penciptaan sistem periodik valensi dari unsur-unsur kimia dalam senyawa dibuat untuk membandingkan dengan atom yang diketahui. Hidrogen dan oksigen yang dipilih sebagai referensi. unsur kimia lain tertarik baik diganti untuk sejumlah atom H, dan O.

Dengan cara ini, sifat ditentukan dalam senyawa monovalen dengan hidrogen (valensi elemen kedua ditunjuk oleh angka Romawi):

• HCl - kloro (I):
• H ₂ O - oksigen (II);
• NH ₃ - nitrogen (III);
• CH ₄ - karbon (IV).

Oksida dari K ₂ O, CO, N ₂ O _3, SiO _2, SO ₃ ditentukan oleh valensi logam dan non logam oksigen, dua kali lipat jumlah atom attachable O. Diperoleh nilai berikut: K (I), C ( II), N (III) , Si (IV), S (VI).

Cara menentukan valensi unsur-unsur kimia

Ada hukum pembentukan ikatan kimia dengan pasangan elektron umum:

• Khas hidrogen valensi - I.
• valensi oksigen normal - II.
• Untuk unsur non logam-rendah valensi dapat ditentukan dengan rumus 8 - № kelompok di mana mereka berada dalam sistem periodik. Lebih tinggi, jika dapat ditentukan dengan jumlah kelompok.
• Untuk elemen sisi subkelompok maksimum yang mungkin valensi adalah sama dengan jumlah kelompok dalam tabel periodik.

Penentuan valensi dari unsur-unsur kimia senyawa formula dilakukan dengan menggunakan algoritma berikut:

1. Rekam di atas nilai yang diketahui kimia familiar untuk salah satu elemen. Misalnya, dalam Mn ₂ O ₇ oksigen valensi adalah II.
2. Menghitung nilai total, yang harus dikalikan dengan valensi jumlah atom dari unsur kimia yang sama dalam molekul, 2 * 7 = 14.
3. Tentukan valensi elemen kedua, yang tidak diketahui. Divide diperoleh dalam Sec. 2 nilai dengan jumlah atom Mn dalam molekul.
4. 14: 2 = 7. valensi oksida mangan di tertinggi - VII.

valensi permanen dan variabel

nilai-nilai valensi hidrogen dan oksigen yang berbeda. Misalnya, sulfur dalam senyawa H ₂ S adalah divalen, seperti dalam rumus SO ₃ - hexavalent. Karbon monoksida bereaksi dengan oksigen, CO dan CO ₂ dioksida. Senyawa pertama adalah valensi C II, dan di kedua - IV. Nilai yang sama di metana CH _4.

Sebagian besar elemen tidak menunjukkan konstan dan variabel valensi, misalnya, fosfor, nitrogen, sulfur. Pencarian penyebab utama fenomena ini menyebabkan teori ikatan kimia, konsep valensi elektron kulit, orbital molekul. Adanya nilai yang berbeda dari sifat yang sama diperoleh dengan penjelasan tentang struktur atom dan molekul posisi.

konsepsi modern valensi

Semua atom terdiri dari inti positif dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif. Kulit luar, yang mereka membentuk, belum selesai. struktur diselesaikan adalah yang paling stabil, berisi 8 elektron (oktet). ikatan kimia dengan umum hasil pasangan elektron dalam atom kondisi penuh semangat menguntungkan.

Aturan untuk pembentukan senyawa adalah penyelesaian shell atau dengan menerima elektron mundur berpasangan - tergantung pada apakah proses ini lebih mudah untuk lulus. Jika atom menyediakan untuk pembentukan ikatan kimia partikel negatif yang tidak memiliki pasangan, obligasi membentuk selama itu elektron yang tidak berpasangan. Menurut konsep modern, valensi atom dari unsur kimia - adalah kemampuan untuk menghasilkan sejumlah ikatan kovalen. Misalnya, dalam molekul, H ₂ S sulfur, hidrogen sulfida mengakuisisi valensi II (-), karena setiap atom berpartisipasi dalam pembentukan dua pasangan elektron. Tanda "-" menunjukkan daya tarik dari pasangan elektron untuk unsur yang lebih elektronegatif. Setidaknya elektronegatif dengan nilai valensi menambahkan "+".

Ketika mekanisme donor-akseptor yang terlibat dalam proses pasangan elektron dari satu elemen dan orbital valensi bebas lainnya.

Ketergantungan dari valensi struktur atom

Pertimbangkan misalnya karbon dan oksigen, karena tergantung pada struktur zat valensi unsur-unsur kimia. Tabel periodik memberikan gambaran karakteristik dasar dari atom karbon:

• simbol kimia - C;
• nomor item - 6;
• muatan inti - 6;
• proton dalam inti - 6;
• elektron - 6, termasuk 4 eksternal, 2 di antaranya membentuk pasangan, 2 - tidak berpasangan.

Jika atom karbon membentuk dua ikatan di monoookside CO, maka penggunaannya disediakan hanya 6 partikel negatif. Untuk memperoleh oktet yang dibutuhkan untuk memasangkan 4 partikel negatif eksternal terbentuk. Karbon memiliki valensi IV (+) di dioksida dan IV (-) di metana.

nomor urut oksigen - 8, kulit valensi terdiri dari enam elektron, dua dari mereka membentuk pasangan dan terlibat dalam ikatan kimia dan interaksi dengan atom lain. Khas oksigen valensi - II (-).

Valensi dan oksidasi negara

Dalam banyak kasus itu lebih nyaman untuk menggunakan istilah "tingkat oksidasi". Jadi yang disebut atom biaya yang akan mengakuisisi jika semua elektron telah pindah ke elemen yang mengikat, yang memiliki tinggi elektroootritsatelnosti nilai (EO). Bilangan oksidasi bahan sederhana adalah nol. Dengan oksidasi lebih EO menambahkan elemen "-" tanda, kurang elektronegatif - "+". Misalnya, kelompok logam utama untuk oksidasi yang khas dan ion biaya jumlah yang sama dengan tanda "+". Dalam kebanyakan kasus valensi dan oksidasi keadaan atom di kompleks yang sama numerik bertepatan. Hanya ketika interaksi dengan atom elektronegatif lebih oksidasi positif, dengan unsur-unsur yang EO bawah - negatif. Konsep "valensi" sering hanya berlaku untuk substansi struktur molekul.