Як обчислити валентність


 

Валентність — найважливіше поняття хімії. Фізичний зміст цього поняття став зрозумілим завдяки розвитку вчення про хімічний зв’язок. Валентність атома визначається числом ковалентних зв’язків, якими він сполучений з іншими атомами.



Інструкція

  1. Головну роль в утворенні хімічних зв’язків грають валентні електрони, які найменш міцно зв’язані з ядром. Так називають неспарені електрони, розташовані на зовнішній оболонці атома. Саме тому важливо уявляти собі електронну конфігурацію розглянутого елемента.
  2. Електронні конфігурації благородних газів володіють найбільшою стійкістю. З цієї причини благородні гази при звичайних умовах хімічно інертні, не вступають в реакції з іншими елементами. Атоми інших елементів прагнуть придбати таку ж стійку оболонку при утворенні зв’язків.
  3. Отже, валентність — це здатність атома утворювати певне число ковалентних зв’язків з іншими атомами. Вона виражається невеликою цілим числом. Число хімічних зв’язків — міра валентності.
  4. Щоб визначити валентність, треба зрозуміти, що з себе представляє зовнішня електронна оболонка атома, скільки неспарених електронів вона має. В основному і збудженому стані атома валентність може бути різною.
  5. У більшості випадків вища валентність елемента дорівнює номеру групи в таблиці Менделєєва, в якій цей елемент знаходиться. Але у цього правила є винятки. Наприклад, йому не підкоряються елементи другого періоду — азот, кисень і фтор.
      
  6. Так, вища валентність фосфору +5. Азот знаходиться в тій же групі, але він не може виявляти валентність, більшу 4. Зовнішня електронна оболонка азоту містить три неспарених електрона, тому в з’єднаннях з воднем азот трьохвалентний: так утворюється аміак NH3. При цьому між азотом і воднем може утворюватися четверта ковалентний зв’язок, але вже по донорно-акцепторному механізму, а не за обмінним. Так утворюється іон амонію NH4 +.
  7. Атоми берилію, бору та вуглецю мають змінну валентність. Це пов’язано з тим, що електрони можуть розпарювати в межах одного енергетичного рівня. Енергія, витрачена на розпарювання електронів, з лишком компенсується енергією утворення додаткових зв’язків.
  8. Вуглець C, якщо подивитися на його електронну конфігурацію, двухвалентен. Але справжньої валентністю вуглецю є +4. Один електрон з 2s-орбіталі перескакує на вільну 2p-комірку, і тепер вуглець здатен утворювати не дві, а чотири зв’язку. Чотиривалентний вуглець — основа органічної хімії.