Kaip nustatyti valentingumą

Žodis "valence" iš lotynų kalbos ("valēns")yra išverstas kaip "turintis jėgą". Jis pirmą kartą paminėtas XV a. Pradžioje, tačiau jo reikšmė ("vaistas" arba "ekstraktas") neturėjo nieko bendro su šiuolaikine interpretacija. Dabartinės valentingos idėjos įkūrėjas yra žinomas anglų chemikas E. Franklandas. 1852 m. Jis paskelbė dokumentą, kuriame buvo persvarstytos visos tuo metu egzistavusios teorijos ir prielaidos. Tai buvo Edwardas Franklandas, kuris pristatė "jungiamojo jėgos" sąvoką, kuri tapo valentinės doktrinos pagrindu, tačiau atsakymas į klausimą "Kaip rasti valentybę?" Tuo metu nebuvo suformuluotas.

Kitas teorijos raidos vaidmuo buvo atliktas darbaisFriedrich August Kekule (1857), Archibald Scottas Cooperis (1858), AM Butlerov (1861), A. von Hoffmann (1865). 1866, F. A. Kekule jo vadovėlio minėtas stereochemines modelis cheminių molekulių su anglies atomu, konfigūracija tetraedrinę brėžinių pavidalu, kuris tapo akivaizdu, kaip nustatyti valentingumą, pavyzdžiui, panaudojant anglies.

Šiuolaikinės cheminių jungčių teorijos pagrindaiyra kvantinės mechaninės savybės, įrodančios, kad dėl dviejų atomų sąveikos suformuota bendra elektronų pora. Atomai su nesuspūstiniais elektronais, kurių lygiagrečiai grįžta atgal, ir su antiparalleliais jie gali sudaryti bendrą elektronų porą. Cheminis ryšys, susidaręs tarp dviejų atomų, kai jie artėja vienas kitą, yra iš dalies sutampa elektronų debesis. Dėl to tarp dviejų branduolių susidaro elektrinio krūvio tankis, prie kurio pritraukia teigiamai įkrauti branduoliai, ir susidaro molekulė. Ši skirtingų atomų sąveikos mechanizmo idėja sudarė cheminių jungčių arba valentinės jungties metodo teoriją. Taigi viskas pats, kaip nustatyti valentybę? Būtina nustatyti obligacijų, kurias atomas gali formuoti, skaičių. Priešingu atveju galime pasakyti, kad turime rasti valentingųjų elektronų skaičių.

Jei mes naudosime periodinę lentelę, tadalengva suprasti, kaip nustatyti elemento valenciją elektronų skaičiumi atomo išoriniame korpuse. Jie vadinami valence. Visi elementai kiekvienoje grupėje (esančiose stulpeliuose) turi tokį patį elektronų skaičių išoriniuose korpusuose. Pirmosios grupės elementai (H, Li, Na, K ir kt.) Turi vieną valentingą elektroną. Antrasis (Be, Mg, Ca, Sr ir kt.) Turi du. Trečias (B, Al, Ga ir kt.) - trys. Ketvirtasis (C, Si, Ge ir kiti) turi keturis valentinius elektronus. Penktosios grupės elementai (N, P, As ir kiti) turi penkis valentinius elektronus. Mes galime tęsti toliau, nes akivaizdu, kad elektronų debesies išoriniame korpuse elektronų skaičius bus lygus periodinės lentelių grupės skaičiui. Tačiau tai pastebima pirmosiose trijose grupėse iš visų septynių laikotarpių ir jų lygių ir nelyginių serijų (laikotarpiai ir serijos yra lentelės eilutėse). Pradedant nuo ketvirto ir ketvirtosios grupės (pvz., Ti, Zr, Hf, Ku), pogrupių elementai netgi eilėse turi išorinį apvalkalą daugybę elektronų, kurie skiriasi nuo grupės numerio.

Visą šį laikotarpį įvyko "valentingumo" sąvokareikšmingi pokyčiai. Šiuo metu nėra mokslinio ar standartizuoto aiškinimo. Todėl gebėjimas atsakyti į klausimą "Kaip nustatyti valentybę?" Paprastai naudojamas metodiniais tikslais. Valencija laikoma atomų gebėjimu, patekus į reakcijas, formuojant chemines jungtis su molekulėmis, kurios vadinamos kovalentinėmis. Todėl valentingumą galima išreikšti tik sveiku skaičiumi.

Pavyzdžiui, kaip nustatyti sieros atomų valencijątokie junginiai kaip vandenilio sulfidas arba sieros rūgštis. Molekulė, kai sieros atomas yra prijungtas prie dviejų vandenilio atomų, sieros valentingumas vandenilio yra lygus iki dviejų. Sieros rūgšties molekulėje jo deguonies valence yra šešios. Ir iš tikrųjų, abiem atvejais valentingumas skaitmeniniu būdu sutampa su absoliučią vertę oksidacijos sieros atomo šių molekulių laipsnis. Kaip H2S molekulė yra jos oksidacijos būklė -2 (nuo elektronų tankis formavimas yra perkeliama dėl to, kad sieros atomo, kuris yra daugiau Elektroujemny). Į H2SO4 oksidacijos laipsnis sieros atomų molekulės yra lygus iki šešių (nuo elektronų tankis perėjo daugiau prie elektriškai neigiamą deguonies atomo).