Валентность химических элементов: таблицы, правила и примеры вычислений
Валентность - это химическая характеристика атома, которая определяет его способность образовывать химические связи с другими атомами. Валентность показывает, сколько электронов может атом отдать, принять или разделить с другими атомами для образования химических связей. Валентность часто определяется числом электронов во внешней электронной оболочке атома.
Вычисление валентности в химии имеет важное значение, так как позволяет предсказывать типы химических связей, строить структуры соединений, определять их стехиометрический состав и предсказывать свойства соединений. Однако понятие валентности было широко использована в прошлом, а в настоящее время не является строго научным понятием и используется в основном в учебной литературе.
Постоянная и переменная валентность
Валентность может быть постоянной или переменной.
Постоянная валентность означает, что атом всегда образует одинаковое количество связей в своих соединениях. Это значит, что у атома с постоянной валентностью есть фиксированное число электронов, которые он отдает или принимает при образовании связей.
Переменная валентность означает, что атом может образовывать разное количество связей в различных соединениях. Это связано с тем, что у атома или иона с переменной валентностью может быть несколько возможных чисел электронов, которые он может отдавать или принимать в химических реакциях.
| Элементы с постоянной валентностью |
| H (Водород) |
O (Кислород) |
Al (Алюминий) |
| F (Фтор) |
Be (Бериллий) |
B (Бор) |
| Li (Литий) |
Mg (Магний) |
|
| Na (Натрий) |
Ca (Кальций) |
|
| K (Калий) |
Ba (Барий) |
|
| Ag (Серебро) |
Zn (Цинк) |
|
| Rb (Рубидий) |
|
|
| Cs (Цезий) |
|
|
Вычисление валентности в бинарных и тройных соединениях
Если химическое соединение содержит элемент с постоянной валентностью, то по его значению можно вычислить валентность другого элемента с переменной валентностью. Например, вычислим валентность железа в соединении $$Fe_2O_3$$:
Молекула состоит из O (Кислород) и Fe (Железо) .
Найдем элемент с постоянной валентностью и запишем ее значение над элементом римской цифрой.
$$Fe_2\overset{\mathrm{II}}{O}_3$$
Вычислим валентность $$Fe$$, для этого умножим значение валентности $$O$$ на количество атомов O в молекуле и разделим на количество атомов элемента Fe.
Валентность $$Fe = \dfrac{II\cdot 3}{2} = 3$$
$$\overset{\mathrm{III}}{Fe}_2\overset{\mathrm{II}}{O}_3$$
Приведем еще один пример, вычислим валентность в химическом соединении $$H_2SiO_3$$, состоящем из трех атомов:
Молекула состоит из H (Водород), O (Кислород) и Si (Кремний) .
Найдем элементы с постоянной валентностью и запишем значения их валентности над элементами римскими цифрами.
$$\overset{\mathrm{I}}{H}_2Si\overset{\mathrm{II}}{O}_3$$
Вычислим валентность $$Si$$, умножим значение валентности $$H$$ на количество атомов $$H$$ в молекуле и значение валентности $$O$$ на количество атомов $$O$$.
$$I\cdot2 = 2$$
$$II\cdot3 = 6$$
Разность получившихся двух чисел и будет значением валентности элемента $$Si$$.
Валентность $$Si = 6 - 2 = 4$$
$$\overset{\mathrm{I}}{H}_2\overset{\mathrm{IV}}{Si}\overset{\mathrm{II}}{O}_3$$