fbpx
Предметы

Валентность

Любое соединение имеет определенную формулу. Каждая формула имеет символы. Таким образом, символ химического элемента указывает конкретный атом этого элемента, а индекс показывает количество атомов элемента в соединении.  Индекс пишется внизу в формуле вещества после обозначения самого элемента.

Например, разберем формулу азотной кислоты — HNO3. Можно сказать, что в состав кислоты входят 3 разных атомов химических элементов: водород, азот и кислород. При этом число атомов водорода в соединении равно одному, число атомов азота также равно одному, а кислород представлен тремя атомами.

Делаем вывод:

Химическая формула – это условная запись состава вещества при помощи символов химических элементов и индексов

Важно помнить, что молекулы некоторых простых веществ двухатомные, т. е. состоят из двух атомов. Они представлены следующим рядом: H2, N2, O2, F2, Сl2, Br2, I2. Это молекулы водорода, азота, кислорода и галогены (фтор, хлор, бром и йод).

Химическая формула содержит в себе качественный и количественный состав вещества.

В химии также используется коэффициент, который записывается перед элементом или веществом, чтобы указать число атомов элемента или молекул данного вещества соответственно.

Например, если перед символом H записан коэффициент 2, это означает, что есть два атома водорода. Если перед химической формулой H2O записан коэффициент 3, это означает, что есть три молекулы воды.

В таблице 1 ниже представлены некоторые химические формулы и приведено правильное их прочтение.

Таблица 1 — Химические формулы и их прочтение

Состав молекулыХимическая формулаПрочтение формулы
Два атома азотаN2«эн-два»
Один атом углерода и  один атом кислородаСO2«цэ-о»
Два атома калия, один атом серы и три атома кислородаK2SO3«калий-два-эс-о-три»
Три молекулы фосфина4РH3«четыре-пэ-аш-три»
5 молекул соляной кислоты5HCl«пять-аш-хлор»

Химические формулы выводятся на основе информации о составе соединения. Но во многих случаях валентность помогает определить состав и правильно написать формулу вещества.

Валентность – это свойство атомов химического элемента присоединять определенное число атомов другого химического элемента.

За единицу валентности принимается валентность атома водорода. Т.е. водород всегда в своих соединениях одновалентен. По водороду всегда можно определить валентность другого элемента в соединении. Если к одному атому какого-либо элемента присоединится один атом водорода, то данный элемент будет одновалентен, если два — двухвалентен и т. д. по этому принципу.

Валентность всегда ставится над знаком элемента в соединении и обозначается римской цифрой. Например, рассмотрим следующие соединения и расставим валентности сверху элементов:

 I  I   III I   IV I

HCl, NH3, CH4

В данном ряду представлены формулы соляной (хлороводородной) кислоты, аммиака и метана. Наверху над каждым химическим элементом проставлены соответствующие им валентности.

Водородные соединения образуют не все элементы, но практически все элементы образуют соединения с кислородом. Кислород всегда имеет валентность, которая равна двум, поэтому валентность определяют также и по кислороду.

Например, в оксидах ZnO, CaО магний и кальций двухвалентны, так как кислород всегда двухвалентен и в этих соединениях на один атом конкретного элемента приходится один атом кислорода.

Валентность элементов бывает постоянной или переменной. Элементы с постоянной валентностью в любых своих соединениях проявляют одну и ту же валентность. Для элементов   с переменной валентностью характерны две и более значений валентности при образовании различных соединений. Высшую валентность, которую способен принимать элемент, показывает номер группы, в которой он находится. В таблице 2 представлена информация о валентности химических элементов с постоянной валентностью и некоторых элементов, обладающих переменной валентностью. 

Таблица 2 — Валентность химических элементов

ВалентностьХимические элементы
Постоянная валентность
IH, F и элементы I группы главной подгруппы Li, Na, K, Rb, Cs, Fr  
IIO и элементы II группы Mg, Ca, Sr, Ba, Zn
IIIAl, B
Переменная валентность
I и IICu
II и IIIFe, Co, Ni
II и IVSn, Pb
III и VP
II, III и VICr
II, IV и VIS

Составление химических формул по валентности. Вещество, которое состоит из двух элементов, называется бинарным соединением. Примером таких соединений являются оксиды. Чтобы написать их химическую формулу, необходимо знать валентность элементов в данном соединении. 

Рассмотрим алгоритм определения химической формулы на примере соединения — оксида алюминия:

1) Для начала нужно записать символы химических элементов, образующих данное соединение:

AIO

2) С помощью римских цифр проставить над химическими элементами соответствующие им валентности:

III II

AIO

3) Определить наименьшее общее кратное чисел (НОК), которое определяет валентность обоих элементов:

6

AlO

4) Поделить наименьшее общее кратное на валентности элементов и найти таким образом индекс соответствующего элемента (индекс 1 не пишется):

Al2O3

Если у данного элемента валентность переменная, то ее необходимо указывать в скобках. Например, оксид серы (IV) — SO2

Также наоборот, зная формулу вещества, определяют валентность элементов.

Например, в оксиде железа, имеющего формулу Fe2O3, валентность кислорода равна двум (кислород с постоянной валентностью). Наименьшее общее кратное равно произведению валентности элемента на его индекс 2 х 3 = 6. Следовательно, НОК делим на индекс железа для того, чтобы определить валентность железа в данном веществе. Таким образом, валентность железа равна: 6/2=3.

Удобно пользоваться “правилом креста” для составления формул соединений по валентности. 

Рассмотрим данный способ на примере соединения оксида фосфора (V).

Для начала поставим валентности сверху элементов:

V II

PO

Теперь нужно просто опустить имеющиеся валентности элементов к индексам элементов крест-накрест. То есть индекс фосфора будет равным валентности кислорода (2), а индекс кислорода — валентности фосфора (5). Таким образом, формула соединения выглядит так:

                                                      V  II

P2O5

Данное правило применимо для бинарных соединений, где валентность одного элемента будет четной, а другого — нечетной, либо валентности обоих элементов являются нечетными. В случае, если валентности обоих элементов четные, предварительно необходимо поделить валентность элемента на 2, прежде чем опустить крест-накрест и поставить в индекс соединения.

Рассмотрим данный случай на примере оксида серы (VI).

Ставим валентности над элементами в оксиде:

VI II

SO

Теперь делим валентность каждого элемента на 2 и опускаем крест-накрест в соответствующий индекс (6/2=3 — индекс кислорода и 2/2=1 — индекс серы):

                                                      VI II

SO3

Главные выводы по данной теме:

Химическая формула — это условная запись состава вещества при помощи символов химических элементов и соответствующих индексов.

Химическая формула определяет количественный и качественный состав соединения. 

Индекс показывает число атомов элемента в данной химической формуле. 

Коэффициент указывает на число атомов или молекул.

Вещество, имеющее в своем составе два элемента, называется бинарным соединением. 

Валентность — это свойство атомов одного химического элемента присоединять определенное число атомов другого химического элемента.

Валентность бывает постоянной и переменной.

Задания для самопроверки:

Задание 1

Молекулярная формула соединения, которое состоит из марганца (IV) и кислорода:

А) MnO

В) Mn2O4

С) MnO2

D) Mn2O7

E) Mn2O

Задание 2

Определить валентность азота в соединении Ca3N2:

A) I

B) II

C) III

D) IV

E) V

Элемент с постоянной валентностью, равной двум:

A) водород

B) алюминий

C) железо

D) цинк

E) натрий

Задание 4

Валентность серы равна четырем в соединении:

A) SO2

B) SO

C) SO3

D) H2S

E) Al2S3

Задание 5

Правильно составленная формула в соединении:

A) CaO2

B) Fe2S

C) KBr

D) P2O4

E) Na2F

Ответы:

1 – C, 2 –  C, 3 – D, 4 – A, 5 – C.

Понравилась статья? Оцени:
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5
Загрузка...
Полезный материал? Поделись им со своими друзьями, пусть они тоже почитают
Я нашёл ошибку Если вы обнаружили ошибку, свяжитесь с нами с помощью короткой формы обратной связи
О чем эта статья: