koncepcija valentingumas kil?s i? lotyni?ko ?od?io „valentia“ ir buvo ?inomas jau XIX am?iaus viduryje. Pirmasis „i?samus“ valencijos pamin?jimas buvo J. Daltono darbuose, teigdamas, kad visos med?iagos susideda i? tam tikromis proporcijomis tarpusavyje sujungt? atom?. Tada Franklandas pristat? pa?i? valentingumo s?vok?, kuri buvo toliau pl?tojama Kekul?s darbuose, kurie kalb?jo apie valentingumo ir chemin?s jungties ry??, A.M. Butlerovas, kuris savo organini? jungini? strukt?ros teorijoje siejo valenti?kum? su tam tikro cheminio junginio reaktyvumu, ir D.I. Mendelejevas (Periodin?je chemini? element? sistemoje did?iausias elemento valentingumas nustatomas pagal grup?s numer?).

APIBR??IMAS

Valencija yra kovalentini? ry?i?, kuriuos atomas gali sudaryti kartu su kovalentiniu ry?iu, skai?ius.

Elemento valentingum? lemia nesuporuot? elektron? skai?ius atome, nes jie dalyvauja formuojant chemin? ry?? tarp atom? jungini? molekul?se.

Atomo pagrindinei b?senai (b?senai su minimalia energija) b?dinga elektronin? atomo konfig?racija, kuri atitinka elemento pad?t? periodin?je sistemoje. Su?adinta b?sena yra nauja atomo energijos b?sena su nauju elektron? pasiskirstymu valentingumo lygyje.

Elektronines elektron? konfig?racijas atome galima pavaizduoti ne tik elektronini? formuli? pavidalu, bet ir elektron? grafini? formuli? (energijos, kvantini? element?) pagalba. Kiekviena l?stel? ?ymi orbit?, rodykl? – elektron?, rodykl?s kryptis (auk?tyn arba ?emyn) – elektrono sukim?si, laisva l?stel? – laisv? orbit?, kuri? elektronas gali u?imti susijaudin?s. Jei l?stel?je yra 2 elektronai, tokie elektronai vadinami suporuotais, jei 1 elektronas nesuporuotas. Pavyzd?iui:

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

Orbital?s u?pildomos tokiu b?du: i? prad?i? vienas elektronas su tais pa?iais sukiniais, o paskui antras elektronas su prie?ingais sukiniais. Kadangi 2p polygyje yra trys orbitos, turin?ios t? pa?i? energij?, kiekvienas i? dviej? elektron? u??m? vien? orbit?. Viena orbita liko laisva.

Elemento valentingumo nustatymas elektron? grafin?mis formul?mis

Elemento valentingum? galima nustatyti pagal elektron? elektron? elektron? konfig?racij? elektron? grafines formules atome. Apsvarstykite du atomus – azot? ir fosfor?.

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Nes elemento valentingum? lemia nesuporuot? elektron? skai?ius, tod?l azoto valentingumas yra III. Kadangi azoto atomas neturi laisv? orbit?, ?io elemento su?adinta b?sena ne?manoma. Ta?iau III n?ra did?iausias azoto valentingumas, did?iausias azoto valentingumas yra V ir nustatomas pagal grup?s numer?. Tod?l reikia atsiminti, kad elektronini? grafini? formuli? pagalba ne visada galima nustatyti auk??iausi? valentingum?, kaip ir visus ?iam elementui b?dingus valentus.

15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3

Pradin?je b?senoje fosforo atomas turi 3 nesuporuotus elektronus, tod?l fosforo valentingumas yra III. Ta?iau fosforo atome yra laisv? d-orbitali?, tod?l 2s polygyje i?sid?st? elektronai sugeba nualinti ir u?imti laisvas d-polygio orbitales, t.y. pereiti ? susijaudinusi? b?sen?.

Dabar fosforo atomas turi 5 nesuporuotus elektronus, tod?l fosforo valentingumas taip pat lygus V.

Elementai, turintys kelias valentingumo reik?mes

IVA - VIIA grupi? elementai gali tur?ti kelet? valentingumo reik?mi? ir, kaip taisykl?, valentingumas kinta 2 vienetais. ?is rei?kinys atsiranda d?l to, kad elektronai poromis dalyvauja formuojant chemin? ry??.

Skirtingai nuo pagrindini? pogrupi? element?, B pogrupi? elementai daugumoje jungini? neturi didesnio valentingumo, lygaus grup?s skai?iui, pavyzd?iui, vario ir aukso. Apskritai pereinamieji elementai pasi?ymi ?vairiomis chemin?mis savyb?mis, o tai paai?kinama dideliu valentingumo rinkiniu.

Apsvarstykite elektronines grafines element? formules ir nustatykite, pagal kurias elementai turi skirtingus valentus (1 pav.).

U?duotys: nustatyti As ir Cl atom? valentingumo galimybes gruntin?je ir su?adintoje b?senose.

Yra element?, kuri? valentingumas visada pastovus, ir j? yra labai ma?ai. Ta?iau visi kiti elementai pasi?ymi kintamu valenti?kumu.

Daugiau pamok? svetain?je

Vienas kito monovalen?io elemento atomas susijungia su vienu monovalen?io elemento atomu(HCl) . Du vienavalen?iai atomai susijungia su dvivalen?io elemento atomu(H2O) arba vienas dvivalentis atomas(CaO) . Tai rei?kia, kad elemento valentingumas gali b?ti pavaizduotas kaip skai?ius, rodantis, su kiek monovalen?io elemento atom? gali jungtis tam tikro elemento atomas. Elemento velenas yra jung?i?, kurias sudaro atomas, skai?ius:

Na – monovalent? (viena jungtis)

H – vienavalent? (viena jungtis)

O - dvivalentis (du ry?iai vienam atomui)

S - ?e?iavalentis (sudaro ?e?is ry?ius su kaimyniniais atomais)

Valenti?kumo nustatymo taisykl?s
elementai jungtyse

1. Velenas vandenilis imti u? a?(vienetas). Tada pagal vandens H 2 O formul? du vandenilio atomai yra prijungti prie vieno deguonies atomo.

2. Deguonis jo junginiuose visada yra valentingumo II. Tod?l CO 2 junginio (anglies dioksido) anglies valentingumas yra IV.

3. Auk??iausias velenas yra lygus grup?s numeris .

4. ma?esnis valentingumas lygus skirtumui tarp skai?iaus 8 (grupi? skai?iaus lentel?je) ir grup?s, kurioje yra ?is elementas, skai?iaus, t.y. 8 — N grup?s .

5. „A“ pogrupi? metalams velenas yra lygus grup?s numeriui.

6. Nemetaluose daugiausia pasirei?kia du valentai: auk?tesnis ir ?emesnis.

Vaizd?iai tariant, velenas – tai „rank?“, kuriomis atomas priglunda prie kit? atom?, skai?ius. Nat?ralu, kad atomai neturi „rank?“; j? vaidmen? atlieka vadinamieji. valentiniai elektronai.

Galima sakyti kitaip: yra tam tikro elemento atomo geb?jimas prijungti tam tikr? skai?i? kit? atom?.

Turi b?ti ai?kiai suprantami ?ie principai:

Yra element? su pastoviu valenti?kumu (j? yra palyginti nedaug) ir element? su kintamu valenti?kumu (kuri? dauguma).

Reikia atsiminti elementus, kuri? valentingumas yra pastovus.

VALENCIJA(lot. valentia – stiprumas) atomo geb?jimas prijungti arba pakeisti tam tikr? skai?i? kit? atom? ar atom? grupi?.

Daugel? de?imtme?i? valentingumo s?voka buvo viena i? pagrindini? chemijos s?vok?. Visi chemijos studentai tur?jo susidurti su ?ia koncepcija. I? prad?i? jiems atrod? gana paprasta ir nedviprasmi?ka: vandenilis yra vienavalentis, deguonis – dvivalentis ir t.t. Viename i? vadov? parei?k?jams sakoma taip: „Valencija yra chemini? jung?i?, kurias sudaro junginio atomas, skai?ius“. Bet kas tada, pagal ?? apibr??im?, yra anglies valentingumas gele?ies karbide Fe 3 C, gele?ies karbonile Fe 2 (CO) 9, seniai ?inomose druskose K 3 Fe (CN) 6 ir K 4 Fe ( CN) 6? Ir net natrio chloride kiekvienas NaCl kristalo atomas yra prijungtas prie ?e?i? kit? atom?! Tiek daug apibr??im?, net i?spausdint? vadov?liuose, turi b?ti taikomi labai atsargiai.

?iuolaikiniuose leidiniuose galima rasti ?vairi?, da?nai nenuosekli? apibr??im?. Pavyzd?iui, tai: „Valencija yra atom? geb?jimas sudaryti tam tikr? skai?i? kovalentini? ry?i?“. ?is apibr??imas yra ai?kus, nedviprasmi?kas, ta?iau jis taikomas tik junginiams su kovalentin?mis jungtimis. Nustatyti atomo valenti?kum? ir bendr? elektron?, dalyvaujan?i? formuojant chemin? ry??, skai?i?; ir elektron? por?, kuriomis duotas atomas yra prijungtas prie kit? atom?, skai?ius; ir jo nesuporuot? elektron?, dalyvaujan?i? formuojant bendras elektron? poras, skai?ius. Kitas da?nai sutinkamas valentingumo apibr??imas kaip chemini? jung?i?, kuriomis tam tikras atomas yra prijungtas prie kit? atom?, skai?ius taip pat sukelia sunkum?, nes ne visada ?manoma ai?kiai apibr??ti, kas yra chemin? jungtis. I? ties?, ne visuose junginiuose cheminius ry?ius sudaro elektron? poros. Papras?iausias pavyzdys yra joniniai kristalai, tokie kaip natrio chloridas; jame kiekvienas natrio atomas sudaro ry?? (jonin?) su ?e?iais chloro atomais ir atvirk??iai. Ar reikia vandenilinius ry?ius laikyti cheminiais ry?iais (pavyzd?iui, vandens molekul?se)?

Kyla klausimas, kam gali b?ti lygus azoto atomo valentingumas pagal ?vairius jo apibr??imus. Jei valentingumas nustatomas pagal bendr? elektron?, dalyvaujan?i? formuojant cheminius ry?ius su kitais atomais, skai?i?, tai did?iausias azoto atomo valentingumas tur?t? b?ti laikomas lygiu penkiems, nes azoto atomas formuodamas gali panaudoti visus penkis i?orinius elektronus. chemini? ry?i? – du s-elektronai ir trys p-elektronai. Jei valentingumas nustatomas pagal elektron? por?, su kuriomis tam tikras atomas yra prijungtas prie kit?, skai?i?, tai ?iuo atveju did?iausias azoto atomo valentingumas yra keturi. ?iuo atveju trys p-elektronai sudaro tris kovalentinius ry?ius su kitais atomais, o dar vienas ry?ys susidaro d?l dviej? azoto 2s-elektron?. Pavyzdys yra amoniako reakcija su r?g?timis ir susidaro amonio katijonas. Galiausiai, jei valentingum? lemia tik nesuporuot? elektron? skai?ius atome, tai azoto valentingumas negali b?ti didesnis nei trys, nes azoto atomas negali tur?ti daugiau nei trys nesuporuoti elektronai (2s elektrono su?adinimas gali ?vykti tik iki lygio, kai n = 3, o tai energeti?kai itin nepalanku). Taigi halogeniduose azotas sudaro tik tris kovalentinius ry?ius, o toki? jungini? kaip NF 5 , NCl 5 ar NBr 5 n?ra (skirtingai nei visi?kai stabil?s PF 3 , PCl 3 ir PBr 3). Bet jei azoto atomas perkelia vien? i? savo 2s elektron? kitam atomui, tai gautame N + katijone liks keturi nesuporuoti elektronai, o ?io katijono valentingumas bus keturi. Taip atsitinka, pavyzd?iui, azoto r?g?ties molekul?je. Taigi skirtingi valentingumo apibr??imai lemia skirtingus rezultatus net ir paprast? molekuli? atveju.

Kuris i? ?i? apibr??im? yra „teisingas“ ir ar galima pateikti vienareik?mi?k? valentingumo apibr??im?. Norint atsakyti ? ?iuos klausimus, pravartu pasi?valgyti po praeit? ir pam?styti, kaip „valencijos“ s?voka pasikeit? vystantis chemijai.

Element? valentingumo id?ja (kuri tuo metu nebuvo pripa?inta) pirm? kart? buvo i?reik?ta XIX am?iaus viduryje. Angl? chemikas E. Franklandas: kalb?jo apie tam tikr? metal? ir deguonies „prisotinimo geb?“. V?liau valentingumas buvo prad?tas suprasti kaip atomo geb?jimas prijungti arba pakeisti tam tikr? skai?i? kit? atom? (ar atom? grupi?) susidarant cheminiam ry?iui. Vienas i? chemin?s strukt?ros teorijos k?r?j? Friedrichas Augustas Kekule ra??: „Valencija yra pagrindin? atomo savyb?, tokia pat pastovi ir nekintanti, kaip ir pats atomo svoris. Kekul? elemento valenti?kum? laik? pastovia reik?me. Iki XX am?iaus ?e?tojo de?imtme?io pabaigos dauguma chemik? man?, kad anglies valentingumas (tada vadintas „atomi?kumu“) buvo 4, deguonies ir sieros – 2, o halogen? – 1. 1868 m. vokie?i? chemikas K.G. valencija“ (lot. valentia – j?ga). Ta?iau ilg? laik? jis beveik nebuvo naudojamas, bent jau Rusijoje (vietoj jo buvo kalbama, pavyzd?iui, apie „giminyst?s vienetus“, „ekvivalent? skai?i?“, „akcij? skai?i?“ ir kt.). Svarbu tai, kad ? Enciklopedinis Brockhauso ir Efrono ?odynas(beveik visus ?ios enciklopedijos straipsnius apie chemij? per?i?r?jo, tais? ir da?nai para?? D. I. Mendelejevas) Straipsnio „valencija“ apskritai n?ra. To n?ra ir klasikiniame Mendelejevo k?rinyje. Chemijos pagrindai(jis tik retkar?iais u?simena apie „atomi?kumo“ s?vok?, pla?iau prie jos nesigilindamas ir nepateikdamas vienareik?mi?ko apibr??imo).

Norint vaizd?iai parodyti sunkumus, kurie „valencijos“ s?vok? lyd?jo nuo pat prad?i?, dera pacituoti populiari?j? XX am?iaus prad?ioje. daugelyje ?ali?, d?l didelio autoriaus pedagoginio talento, 1917 m. jo i?leistas amerikie?i? chemiko Aleksandro Smitho vadov?lis (vertimas ? rus? kalb? - 1911, 1916 ir 1931 m.): „N? viena chemijos s?voka n?ra gavusi tokios. keletas neai?ki? ir netiksli? apibr??im? kaip valentingumo s?voka. Ir toliau skyriuje Kai kurios po?i?rio ? valencij? keistenyb?s autorius ra?o:

„Kai pirm? kart? buvo sukonstruota valentingumo samprata, tada buvo manoma – gana klaidingai – kad kiekvienas elementas turi vien? valentingum?. Tod?l, atsi?velgdami ? tokias jungini? poras kaip CuCl ir CuCl 2 arba ... FeCl 2 ir FeCl 3, r?m?m?s prielaida, kad varis visada yra dvivalentis, o gele?is yra trivalentis, ir tuo remiantis formul?s buvo i?kraipytos taip, kad atitikt? ?i? prielaid?. Taigi vario chlorido formul? buvo para?yta (ir da?nai ra?oma ir dabar) taip: Cu 2 Cl 2. ?iuo atveju dviej? vario chlorido jungini? formul?s grafiniame vaizde yra tokios formos: Cl–Cu–Cu–Cl ir Cl–Cu–Cl. Abiem atvejais kiekvienas vario atomas turi (popieriuje) du vienetus ir tod?l yra dvivalentis (popieriuje). Pana?iai... padvigubinus formul? FeCl 2, gauta Cl 2 >Fe–Fe 2, o tai leido mums laikyti... gele?ies gele??. Smitas toliau daro labai svarbi? ir nesenstan?i? i?vad?: „Visi?kai prie?tarauja moksliniam metodui sugalvoti ar i?kraipyti faktus, siekiant paremti po?i?r?, kuris, neparemtas patirtimi, yra paprastos prielaidos rezultatas. Ta?iau mokslo istorija rodo, kad tokios klaidos pastebimos da?nai.

1912 m. Rusijos chemikas L. A. Chugajevas, pasaulinio pripa?inimo sulauk?s u? darb? sud?ting? jungini? chemijos srityje, ap?velg? am?iaus prad?ios id?jas apie valentingum?. Chugajevas ai?kiai parod? sunkumus, susijusius su valentingumo s?vokos apibr??imu ir taikymu:

„Valencija yra terminas, vartojamas chemijoje ta pa?ia prasme kaip „atomi?kumas“, nurodant did?iausi? vandenilio atom? (arba kit? monoatomini? atom? ar vienatomini? radikal?), su kuriais tam tikro elemento atomas gali b?ti tiesiogiai susij?s (arba su kuriuo jis gali pakeisti). ?odis valentingumas taip pat da?nai vartojamas kaip valentingumo vienetas arba giminingumo vienetas. Taigi, jie sako, kad deguonis turi du, azotas - tris valentumus ir kt. ?od?iai valentingumas ir „atomi?kumas“ anks?iau buvo vartojami be jokio skirtumo, ta?iau, kadangi pa?ios jais i?reik?tos s?vokos prarado savo pirmin? paprastum? ir tapo sud?tingesn?s, daugeliu atvej? liko vartoti tik ?odis valentingumas... valentingumo samprata prasid?jo nuo pripa?inimo, kad valentingumas yra kintamas dydis... be to, dalyko prasme jis visada i?rei?kiamas sveikuoju skai?iumi.

Chemikai ?inojo, kad daugelis metal? turi kintam? valenti?kum?, tod?l jie tur?jo kalb?ti, pavyzd?iui, apie dvivalent?, trivalent? ir ?e?iavalent? chrom?. Chugajevas teig?, kad net ir anglies atveju jis tur?jo pripa?inti galimyb?, kad jos valentingumas gali skirtis nuo 4, o CO n?ra vienintel? i?imtis: „Labai tik?tina, kad dvivalent? anglis randama karbilaminuose CH 3 -N = C, jo druskos C=NOH, C=NOMe ir tt Mes ?inome, kad yra ir triatomin? anglis...“ i?pl?skite klasikin? valentingumo samprat? ir i?pl?skite j? ? atvejus, kuriems ji, kaip tokia, netaikoma. Jei Thiele'ui kilo poreikis... leisti „suskaldyti“ valentingumo vienetus, tai yra keletas fakt?, d?l kuri? valentingumo s?vok? reikia i?vesti kitu po?i?riu i? siauros sistemos, kurioje ji i? prad?i? buvo ?traukta. . Mat?me, kad papras?iausi? (da?niausiai dvejetaini? ...) jungini?, sudaryt? i? chemini? element?, tyrimas kiekvienam i? pastar?j? ver?ia mus priimti tam tikras, visada ma?as ir, ?inoma, sveik?sias j? valentingumo vertes. Paprastai toki? ver?i? yra labai nedaug (daugiau nei tris skirtingus valentinius elementus turintys elementai yra reti)... Ta?iau patirtis rodo, kad kai visi min?ti valentingumo vienetai tur?t? b?ti laikomi prisotintais, tokiu atveju susidaro molekuli? geb?jimas. tolimesnis papildymas visi?kai nepasiekia ribos. Taigi, metal? druskos prideda vandens, amoniako, amin? ..., sudarydami ?vairius hidratus, amoniatus ... sud?tingi junginiai, kuriuos ... dabar klasifikuojame kaip sud?tingus. Toki? jungini?, kurie netelpa ? papras?iausios valentingumo s?vokos r?mus, egzistavimas, ?inoma, reikalavo j? i?pl?sti ir pateikti papildom? hipotezi?. Viena i? ?i? hipotezi?, kuri? pasi?l? A. Werneris, yra ta, kad kartu su pagrindiniais arba baziniais valentingumo vienetais yra ir kit?, antrini?. Pastarieji da?niausiai ?ymimi punktyrine linija.

I? ties?, kok? valentingum?, pavyzd?iui, reik?t? priskirti kobalto atomui jo chloride, kuris prid?jo ?e?ias amoniako molekules, kad susidaryt? junginys CoCl 3 6NH 3 (arba, kas yra tas pats, Co (NH 3) 6 Cl 3) ? Jame kobalto atomas yra sujungtas vienu metu su devyniais chloro ir azoto atomais! D.I.Mendelejevas ?ia proga ra?? apie ma?ai tyrin?tas „liekamojo giminingumo j?gas“. O ?veicar? chemikas A. Werneris, suk?r?s kompleksini? jungini? teorij?, ?ved? pagrindinio (pirminio) valentingumo ir ?alutinio (antrinio) valentingumo s?vokas (?iuolaikin?je chemijoje ?ios s?vokos atitinka oksidacijos b?sen? ir koordinacin? skai?i?). Abu valentai gali b?ti kintami, o kai kuriais atvejais juos atskirti labai sunku ar net ne?manoma.

Toliau Chugajevas palie?ia R. Abeggo elektrovalencijos teorij?, kuri gali b?ti teigiama (auk?tesniuose deguonies junginiuose) arba neigiama (junginiuose su vandeniliu). ?iuo atveju IV–VII grupi? element? deguonyje ir vandenilyje didesni? valentybi? suma yra 8. ?ia teorija vis dar remiamasi daugelyje chemijos vadov?li?. Baigdamas Chugajevas mini cheminius junginius, kuriems valentingumo s?voka prakti?kai netaikoma - intermetalinius junginius, kuri? sud?tis „da?nai i?rei?kiama labai savoti?komis formul?mis, labai ma?ai primenan?iomis ?prastas valentingumo reik?mes. Tokie, pavyzd?iui, yra ?ie junginiai: NaCd 5 , NaZn 12 , FeZn 7 ir kt.

Kai kuriuos sunkumus nustatant valentingum? savo vadov?lyje nurod? kitas garsus rus? chemikas I. A. Kablukovas. Pagrindiniai neorganin?s chemijos principai, i?leistas 1929 m. Kalbant apie koordinacin? numer?, pacituokime (vertimu ? rus? kalb?) 1933 m. Berlyne i?leist? vieno i? moderniosios tirpal? teorijos k?r?j?, dan? chemiko Nilso Bjerrumo vadov?l?:

„?prasti valentingumo skai?iai nesuteikia supratimo apie b?dingas daugelio sud?ting? jungini? atom? savybes. Siekiant paai?kinti atom? ar jon? geb?jim? sudaryti sud?tingus junginius, buvo ?vesta nauja speciali atom? ir jon? skai?i? serija, kuri skiriasi nuo ?prast? valentingumo skai?i?. Sud?tinguose sidabro jonai... daugiausia tiesiogiai sujungti su centriniu metalo atomu du atomas arba dvi atom? grup?s, pavyzd?iui, Ag (NH 3) 2 +, Ag (CN) 2 -, Ag (S 2 O 3) 2 - ... ?iam ry?iui apib?dinti buvo ?vesta s?voka koordinacinis numeris ir Ag + jonams priskirkite koordinacin? numer? 2. Kaip matyti i? pateikt? pavyzd?i?, grup?s, susijusios su centrinis atomas, gali b?ti neutralios molekul?s (NH 3) ir jonai (CN -, S 2 O 3 -). Dvivalen?io vario jono Cu ++ ir trivalen?io aukso jono Au +++ koordinacinis skai?ius daugeliu atvej? yra 4. Atomo koordinacinis skai?ius, ?inoma, dar nerodo, koks ry?ys yra tarp centrinio atomo ir atomo. kiti su juo susij? atomai ar atom? grup?s; ta?iau tai pasirod? esanti puiki priemon? sud?ting? jungini? sistematikai.

A. Smithas savo vadov?lyje pateikia labai iliustruojan?i? sud?ting? jungini? „ypating? savybi?“ pavyzd?i?:

„Apsvarstykite ?iuos „molekulinius“ platinos junginius: PtCl 4 2NH 3, PtCl 4 4NH 3, PtCl 4 6NH 3 ir PtCl 4 2KCl. Atidesnis ?i? jungini? tyrimas atskleid?ia kelet? nuostabi? savybi?. Pirmasis junginys tirpale prakti?kai neskyla ? jonus; jo tirpal? elektrinis laidumas itin ma?as; sidabro nitratas su juo nenusodina AgCl. Werneris man?, kad chloro atomai yra susieti su platinos atomu ?prastais valentais; Werneris jas pavadino pagrindin?mis, o amoniako molekules su platinos atomu jungia papildomi, ?oniniai valentai. ?is junginys, pasak Wernerio, turi toki? strukt?r?:

Dideli skliaustai rodo atom? grup?s vientisum?, kompleks?, kuris nesuyra, kai junginys i?tirpsta.

Antrasis junginys turi skirtingas savybes nei pirmasis; tai elektrolitas, jo tirpal? elektrinis laidumas yra tokios pat eil?s, kaip ir drusk? tirpal?, kurie skyla ? tris jonus (K 2 SO 4, BaCl 2, MgCl 2), elektrinis laidumas; sidabro nitratas nusodina du i? keturi? atom?. Wernerio teigimu, ?is junginys turi toki? strukt?r?: 2– + 2Cl –. ?ia mes turime kompleksin? jon?, jame chloro atomai n?ra nusodinami sidabro nitratu, o ?is kompleksas susidaro aplink branduol? - Pt atom? - vidin? atom? sfer?. junginyje chloro atomai atskil? jon? pavidalu sudaro i?orin? atom? sfer?, tod?l juos ra?ome u? dideli? skliaust?. Jei darysime prielaid?, kad Pt turi keturis pagrindinius valentus, tai ?iame komplekse naudojami tik du, o kiti du turi du i?orinius chloro atomus. Pirmajame junginyje visos keturios platinos valencijos yra naudojamos pa?iame komplekse, tod?l ?is junginys n?ra elektrolitas.

Tre?iame junginyje visi keturi chloro atomai nusodinami sidabro nitratu; didelis ?ios druskos elektrinis laidumas rodo, kad ji duoda penkis jonus; akivaizdu, kad jo strukt?ra yra tokia: 4– + 4Cl – ... Kompleksiniame jone visos amoniako molekul?s yra susietos su Pt ?oniniais valentais; atitinkantys keturis pagrindinius platinos valentumus, i?orin?je sferoje yra keturi chloro atomai.

Ketvirtajame junginyje sidabro nitratas visi?kai nenusodina chloro, jo tirpal? elektrinis laidumas rodo skilim? ? tris jonus, o main? reakcijos atskleid?ia kalio jonus. ?iam junginiui priskiriame toki? strukt?r?: 2– + 2K + . Kompleksiniame jone naudojami keturi pagrindiniai Pt valentai, ta?iau kadangi dviej? chloro atom? pagrindiniai valentiniai nenaudojami, i?orin?je sferoje gali likti du teigiami vienavalen?iai jonai (2K +, 2NH 4 + ir kt.). .

Pateikti ry?kaus i?ori?kai pana?i? platinos kompleks? savybi? skirtumo pavyzd?iai leid?ia suprasti, su kokiais sunkumais susid?r? chemikai, bandydami vienareik?mi?kai nustatyti valenti?kum?.

Suk?rus elektronines id?jas apie atom? ir molekuli? sandar?, prad?ta pla?iai vartoti „elektrovalenti?kumo“ s?voka. Kadangi atomai gali ir atiduoti, ir priimti elektronus, elektrovalencija gali b?ti teigiama arba neigiama (dabar vietoj elektrovalencijos naudojama oksidacijos b?senos s?voka). Kiek naujos elektronin?s id?jos apie valenti?kum? sutapo su senosiomis? N. Bjerrum jau min?tame vadov?lyje apie tai ra?o: „Tarp ?prast? valentingumo skai?i? ir ?vest? nauj? skai?i? - elektrovalencijos ir koordinacinio skai?iaus yra tam tikra priklausomyb?, ta?iau jie jokiu b?du n?ra tapat?s. Senoji valentingumo samprata suskilo ? dvi naujas s?vokas. ?ia proga Bjerrum padar? svarbi? pastab?: „Anglies koordinacinis skai?ius daugeliu atvej? yra 4, o jo elektrovalencija yra arba +4, arba -4. Kadangi abu anglies atomo skai?iai paprastai sutampa, anglies junginiai netinka ?i? dviej? s?vok? skirtumams tirti.

Amerikie?i? fizikinio chemiko G. Lewiso ir vokie?i? fiziko W. Kosselio darbuose i?pl?totos elektronin?s cheminio ry?io teorijos r?muose atsirado tokios s?vokos kaip donoro-akceptoriaus (koordinavimo) ry?ys ir kovalenti?kumas. Remiantis ?ia teorija, atomo valentingum? l?m? jo elektron?, dalyvaujan?i? formuojant bendras elektron? poras su kitais atomais, skai?ius. ?iuo atveju did?iausias elemento valentingumas buvo laikomas lygiu elektron? skai?iui i?oriniame atomo elektron? apvalkale (jis sutampa su periodin?s lentel?s grup?s, kuriai priklauso duotas elementas, numeriu). Pagal kitas koncepcijas, pagr?stas kvantiniais cheminiais d?sniais (juos suk?r? vokie?i? fizikai W. Heitleris ir F. Londonas), reikia skai?iuoti ne visus i?orinius elektronus, o tik nesuporuotus (pagrindin?je arba su?adintoje atomo b?senoje); ?is apibr??imas pateiktas daugelyje chemijos enciklopedij?.

Ta?iau yra ?inomi faktai, kurie netelpa ? ?i? paprast? schem?. Taigi daugelyje jungini? (pavyzd?iui, ozone) elektron? poroje gali b?ti ne du, o trys branduoliai; kitose molekul?se chemin? ry?? gali atlikti vienas elektronas. Ne?manoma apra?yti toki? jung?i? nenaudojant kvantin?s chemijos aparato. Kaip, pavyzd?iui, nustatyti atom? valenti?kum? tokiuose junginiuose kaip pentaboranas B 5 H 9 ir kiti boranai su „tiltiniais“ ry?iais, kuriuose vandenilio atomas vienu metu yra prijungtas prie dviej? boro atom?; ferocenas Fe (C 5 H 5) 2 (gele?ies atomas, kurio oksidacijos laipsnis yra +2, i? karto yra prijungtas prie 10 anglies atom?); gele?ies pentakarbonilas Fe(CO) 5 (nulin?s oksidacijos b?senos gele?ies atomas yra prijungtas prie penki? anglies atom?); natrio pentakarbonilo chromatas Na 2 Cr (CO) 5 (chromo-2 oksidacijos b?sena)? Tokie „neklasikiniai“ atvejai anaiptol n?ra i?skirtiniai. Pana?i? „valentini? lau?ytoj?“, jungini? su ?vairiais „egzotiniais valentiniais“ chemijai vystantis, daug?jo.

Norint i?vengti kai kuri? sunkum?, buvo pateiktas apibr??imas, pagal kur?, nustatant atomo valenti?kum?, b?tina atsi?velgti ? bendr? nesuporuot? elektron?, nepasidalint? elektron? por? ir laisv? orbitali?, dalyvaujan?i? formuojant cheminius ry?ius, skai?i?. Tu??ios orbitos tiesiogiai dalyvauja formuojant donoro-akceptoriaus ry?ius ?vairiuose sud?tinguose junginiuose.

Viena i? i?vad? yra ta, kad teorijos pl?tojimas ir nauj? eksperimentini? duomen? gavimas l?m? tai, kad bandymai ai?kiai suprasti valentingumo prigimt? suskirst? ?i? s?vok? ? daugyb? nauj? s?vok?, toki? kaip pagrindinis ir antrinis valentingumas. , jon? valentingumas ir kovalenti?kumas, koordinacijos skai?ius ir oksidacijos laipsnis ir kt. Tai rei?kia, kad „valencijos“ s?voka „suskilusi“ ? kelet? nepriklausom? s?vok?, kuri? kiekviena veikia tam tikroje srityje. Matyt, tradicin? valentingumo samprata turi ai?ki? ir nedviprasmi?k? reik?m? tik tiems junginiams, kuriuose visi cheminiai ry?iai yra dviej? centr? (t. y. jungiantys tik du atomus), o kiekvien? ry?? atlieka elektron? pora, i?sid?s?iusi tarp dviej? gretim? atom?. kitaip tariant, kovalentiniams junginiams, tokiems kaip HCl, CO 2, C 5 H 12 ir kt.

Antroji i?vada n?ra gana paplitusi: terminas „valencija“, nors ir vartojamas ?iuolaikin?je chemijoje, vartojamas labai ribotai, bandymai suteikti jam vienareik?m? apibr??im? „visoms progoms“ n?ra labai produktyv?s ir vargu ar reikalingi. Ne veltui daugelio vadov?li?, ypa? i?leist? u?sienyje, autoriai i?vis be ?ios s?vokos apsiriboja arba apsiriboja tuo, kad „valencijos“ s?voka daugiausia turi istorin? reik?m?, o dabar chemikai da?niausiai naudoja ?prast?, nors ir ?iek tiek dirbtin?, „oksidacijos laipsnio“ s?voka.

Ilja Leensonas

“, „narkotikas“. Vartojimas pagal ?iuolaikin? apibr??im? u?fiksuotas 1884 m. (vokie?i? k. Valenzas). 1789 m. Williamas Higginsas paskelb? straipsn?, kuriame pasi?l?, kad tarp ma?iausi? materijos daleli? egzistuoja ry?iai.

Ta?iau tiksl? ir v?liau visi?kai patvirtint? valentingumo rei?kinio supratim? 1852 metais pasi?l? chemikas Edwardas Franklandas savo darbe, kuriame surinko ir perm?st? visas tuo metu ?ia tema egzistavusias teorijas ir prielaidas. . Steb?damas geb?jim? prisotinti skirtingus metalus ir palygindamas organini? metal? darini? sud?t? su neorganini? jungini? sud?timi, Franklandas pristat? s?vok? " jungiamoji j?ga“, taip pad?damas pagrind? valencijos doktrinai. Nors Franklandas nustat? tam tikrus ?statymus, jo id?jos nebuvo i?pl?totos.

Friedrichas Augustas Kekule suvaidino lemiam? vaidmen? kuriant valentingumo teorij?. 1857 metais jis parod?, kad anglis yra keturi? bazi? (keturi? atom?) elementas, o papras?iausias jos junginys yra metanas CH 4 . ?sitikin?s savo id?j? apie atom? valenti?kum? tikrumu, Kekul? ?trauk? jas ? savo organin?s chemijos vadov?l?: bazi?kumas, pasak autoriaus, yra pagrindin? atomo savyb?, tokia pat pastovi ir nekintanti savyb? kaip atomo svoris. Straipsnyje 1858 metais i?sakytos pa?i?ros, kurios beveik sutapo su Kekul?s id?jomis. Apie nauj? chemijos teorij?» Archibaldas Skotas Kuperis.

Po trej? met?, 1861-?j? rugs?j?, A. M. Butlerovas padar? svarbiausius valentingumo teorijos papildymus. Jis ai?kiai atskyr? laisv? atom? ir atom?, susijungus? su kitu, kai jo giminingumas yra " suri?a ir kei?iasi ? nauj? form?“. Butlerovas pristat? id?j? apie giminingumo ir giminingumo ?tampa“, tai yra ry?i? energetinis neekvivalenti?kumas, atsirandantis d?l abipus?s atom? ?takos molekul?je. D?l ?ios abipus?s ?takos atomai, priklausomai nuo j? strukt?rin?s aplinkos, ?gauna skirtingus "chemin? reik?m?“. Butlerovo teorija leido paai?kinti daugyb? eksperimentini? fakt? apie organini? jungini? izomerizm? ir j? reaktyvum?.

Did?iulis valentingumo teorijos prana?umas buvo galimyb? vizualiai pavaizduoti molekul?. 1860 m pasirod? pirmieji molekuliniai modeliai. Jau 1864 metais A. Brownas si?l? naudoti strukt?rines formules apskritim? pavidalu su ?d?tais element? simboliais, sujungtais linijomis, ?ymin?iomis chemin? ry?? tarp atom?; eilu?i? skai?ius atitiko atomo valenti?kum?. 1865 metais A. von Hoffmannas pademonstravo pirmuosius rutulio ir lazdos modelius, kuriuose kroketo kamuoliukai atliko atom? vaidmen?. 1866 metais Kekul?s vadov?lyje pasirod? stereochemini? modeli? br??iniai, kuriuose anglies atomas tur?jo tetraedrin? konfig?racij?.

?iuolaikin?s id?jos apie valentingum?

Nuo tada, kai atsirado cheminio ry?io teorija, „valencijos“ s?voka smarkiai evoliucionavo. ?iuo metu ji neturi grie?to mokslinio ai?kinimo, tod?l beveik visi?kai i?stumta i? mokslinio ?odyno ir naudojama daugiausia metodiniais tikslais.

I? esm?s chemini? element? valentingumas suprantamas kaip jo laisv?j? atom? geb?jimas sudaryti tam tikr? skai?i? kovalentini? ry?i?. Junginiuose su kovalentiniais ry?iais atom? valentingumas nustatomas pagal susidariusi? dviej? elektron? dviej? centr? ry?i? skai?i?. B?tent ?is po?i?ris buvo priimtas lokalizuot? valentini? ry?i? teorijoje, kuri? 1927 m. pasi?l? W. Heitleris ir 1927 m. F. Londonas. Akivaizdu, kad jei atomas turi n nesuporuoti elektronai ir m vieni?? elektron? por?, tada ?is atomas gali susidaryti n+m kovalentiniai ry?iai su kitais atomais. Vertinant maksimal? valentingum?, reik?t? vadovautis elektronine hipotetine, vadinam?ja, konfig?racija. „susijaudinusi“ (valentin?) b?sena. Pavyzd?iui, did?iausias berilio, boro ir azoto atomo valentingumas yra 4 (pavyzd?iui, Be (OH) 4 2-, BF 4 - ir NH 4 +), fosforo - 5 (PCl 5), sieros - 6 (H 2 SO 4), chloras - 7 (Cl 2 O 7).

Daugeliu atvej? tokios molekulin?s sistemos charakteristikos kaip elemento oksidacijos laipsnis, efektyvusis atomo kr?vis, atomo koordinacinis skai?ius ir kt. ?ios charakteristikos gali b?ti artimos ir net kiekybi?kai sutapti. , bet jokiu b?du n?ra tapat?s vienas kitam. Pavyzd?iui, azoto N 2, anglies monoksido CO ir cianido jon? CN izoelektronin?se molekul?se yra realizuota triguba jungtis (tai yra, kiekvieno atomo valentingumas yra 3), ta?iau element? oksidacijos b?sena yra atitinkamai 0, +2, -2, +2 ir -3. Etano molekul?je (?r. pav.) anglis, kaip ir daugumoje organini? jungini?, yra keturvalent?, o oksidacijos laipsnis formaliai yra –3.

Tai ypa? pasakytina apie molekules su delokalizuotais cheminiais ry?iais, pavyzd?iui, azoto r?g?tyje azoto oksidacijos laipsnis yra +5, tuo tarpu azoto valentingumas negali b?ti didesnis nei 4. I? daugelio mokyklini? vadov?li? ?inoma taisykl? yra „Maksimalus valentingumas elementas skaitine prasme yra lygus grup?s numeriui periodin?je lentel?je“ – nurodo tik oksidacijos b?sen?. S?vokos „nuolatinis valentingumas“ ir „kintamasis valentingumas“ taip pat daugiausia rei?kia oksidacijos b?sen?.

taip pat ?r

Pastabos

Nuorodos

• Ugay Ya. A. Valencija, cheminis ry?ys ir oksidacijos b?sena – svarbiausios chemijos s?vokos // Soros Educational Journal. - 1997. - Nr. 3. - S. 53-57.
• / Lev?enkovas S. I. Trumpas es? apie chemijos istorij?

Literat?ra

• L. Paulingas Cheminio ry?io pob?dis. M., L.: Valst. NTI chem. Literat?ra, 1947 m.
• Kartmelas, Fowlesas. Molekuli? valentingumas ir strukt?ra. M.: Chemija, 1979. 360 p.]
• Coulson Ch. Valencija. M.: Mir, 1965 m.
• Marrel J., Kettle S., Tedder J. Valencijos teorija. Per. i? angl? kalbos. M.: Mir. 1968 metai.
• Valencijos doktrinos raida. Red. Kuznecova V.I. M.: Chemija, 1977. 248s.
• Atom? valentingumas molekul?se / Korolkov DV Neorganin?s chemijos pagrindai. - M.: ?vietimas, 1982. - S. 126.

Wikimedia fondas. 2010 m.

Pa?i?r?kite, kas yra „Valency“ kituose ?odynuose:

VALENCIJA – cheminio elemento „sujungimo“ matas, lygus atskir? CHEMINI? RY?I? skai?iui, kur? gali sudaryti vienas ATOMAS. Atomo valentingumas nustatomas pagal ELEKTRON? skai?i? auk??iausiame (valentingame) lygyje (i?oriniame ... ... Mokslinis ir techninis enciklopedinis ?odynas

VALENCIJA- (i? lot. valere turi reik?m?), arba atomi?kumas, vandenilio atom? arba lygiaver?i? atom? ar radikal? skai?ius, duotas atomas ar radikalas gali prisijungti prie spie?iaus. V. yra vienas i? element? pasiskirstymo D. I periodin?je sistemoje pagrind? ... ... Did?ioji medicinos enciklopedija

Valencija- * valencija * valencija terminas kil?s i? lot. galioja. 1. Chemijoje tai chemini? element? atom? geb?jimas sudaryti tam tikr? skai?i? chemini? ry?i? su kit? element? atomais. Atsi?velgiant ? atomo strukt?r?, V. yra atom? geb?jimas ... ... Genetika. enciklopedinis ?odynas

- (i? lot. valentia force) fizikoje – skai?ius, rodantis, kiek vandenilio atom? tam tikras atomas gali sujungti su jais arba juos pakeisti. Psichologijoje valencija yra angli?kas motyvavimo geb?jimo terminas. Filosofinis...... Filosofin? enciklopedija

Atominis rus? sinonim? ?odynas. valentinis daiktavardis, sinonim? skai?ius: 1 atomi?kumas (1) ASIS sinonim? ?odynas. V.N. Trishin... Sinonim? ?odynas

VALENCIJA- (i? lot. valentia – tvirtas, patvarus, ?takingas). ?od?io geb?jimas gramati?kai derintis su kitais sakinio ?od?iais (pavyzd?iui, veiksma?od?iuose valentingumas lemia geb?jim? derinti su subjektu, tiesioginiu ar netiesioginiu objektu) ... Naujas metodini? termin? ir s?vok? ?odynas (kalb? mokymo teorija ir praktika)

- (i? lotyn? kalbos valencija j?ga), cheminio elemento atomo geb?jimas prijungti arba pakeisti tam tikr? skai?i? kit? atom? ar atomini? grupi?, kad susidaryt? cheminis ry?ys ... ?iuolaikin? enciklopedija

- (i? lotyn? kalbos valencija stiprumas) cheminio elemento (arba atomin?s grup?s) atomo geb?jimas sudaryti tam tikr? skai?i? chemini? ry?i? su kitais atomais (ar atomin?mis grup?mis). Vietoj valentingumo da?nai vartojamos siauresn?s s?vokos, pavyzd?iui ... ... Didysis enciklopedinis ?odynas

APIBR??IMAS

Pagal valentingumas numanoma tam tikro elemento atomo savyb? prijungti arba pakeisti tam tikr? kito elemento atom? skai?i?.

Tod?l valentingumo matas gali b?ti chemini? ry?i?, kuriuos tam tikras atomas sudaro su kitais atomais, skai?ius. Taigi ?iuo metu cheminio elemento valentingumas da?niausiai suprantamas kaip jo geb?jimas (siaur?ja prasme – geb?jimo matas) sudaryti cheminius ry?ius (1 pav.). Valentini? ry?i? metodo vaizde skaitin? valentingumo reik?m? atitinka kovalentini? ry?i?, kuriuos sudaro atomas, skai?i?.

Ry?iai. 1. Scheminis vandens ir amoniako molekuli? susidarymas.

Chemini? element? valentingumo lentel?

I? prad?i? vandenilio valentingumas buvo paimtas kaip valentingumo vienetas. Kito elemento valentingumas ?iuo atveju buvo i?rei?kiamas vandenilio atom? skai?iumi, kur? vienas ?io elemento atomas prijungia prie sav?s arba pakei?ia (vadinamasis vandenilio valentingumas). Pavyzd?iui, junginiuose, kuri? sud?tis yra HCl, H 2 O, NH 3, CH 4, chloro vandenilio valentingumas yra vienas, deguonies - du, azoto - trys, anglies - keturi.

Tada buvo nuspr?sta, kad taip pat galima nustatyti norimo elemento valenti?kum? deguonimi, kurio valentingumas, kaip taisykl?, yra lygus dviem. ?iuo atveju cheminio elemento valentingumas apskai?iuojamas kaip dvigubas deguonies atom? skai?ius, kur? gali prijungti vienas ?io elemento atomas (vadinamasis deguonies valentas). Pavyzd?iui, junginiuose, kuri? sud?tis yra N 2 O, CO, SiO 2, SO 3, azoto deguonies valentingumas yra vienas, anglies - du, silicio - keturi, sieros - ?e?i.

Ties? sakant, paai?k?jo, kad daugumos chemini? element? valentingumo reik?m?s vandenilio ir deguonies junginiuose skiriasi: pavyzd?iui, vandenilio sieros valentingumas yra du (H 2 S), o deguonies - ?e?i (SO 3). ). Be to, daugumos element? junginiai pasi?ymi skirtingu valentingumu. Pavyzd?iui, anglis sudaro du oksidus: CO monoksid? ir CO 2 dioksid?. Pirmajame anglies valentingumas yra II, o antrajame - keturi. I? to i?plaukia, kad paprastai elemento valentingumo ne?manoma apib?dinti vienu skai?iumi.

Didesnis ir ma?esnis chemini? element? valentingumas

Did?iausio ir ma?iausio cheminio elemento valentingumo vertes galima nustatyti naudojant D.I. periodin? lentel?. Mendelejevas. Did?iausias elemento valentingumas sutampa su grup?s, kurioje jis yra, numeriu, o ma?iausias yra skirtumas tarp skai?iaus 8 ir grup?s numerio. Pavyzd?iui, bromas yra VIIA grup?je, o tai rei?kia, kad did?iausias jo valentingumas yra VII, o ma?iausias – I.

Yra element? su vadinamaisiais. pastovus valentingumas (IA ir IIA grupi? metalai, aliuminis, vandenilis, fluoras, deguonis), kuri? junginiuose yra viena oksidacijos b?sena, kuri da?niausiai sutampa su D.I. periodin?s lentel?s grup?s numeriu. Mendelejevas, kur jie yra).

Elementai, kuriems b?dingos kelios valentingumo reik?m?s (ir ne visada tai yra did?iausias ir ma?iausias), vadinami kintamuoju valenti?kumu. Pavyzd?iui, siera pasi?ymi II, IV ir VI valentais.

Kad b?t? lengviau atsiminti, kiek ir koki? valentybi? b?dinga konkre?iam cheminiam elementui, naudokite chemini? element? valentingumo lenteles, kurios atrodo taip:

Problem? sprendimo pavyzd?iai

1 PAVYZDYS

2 PAVYZDYS