Ejemplos para encontrar valencia. Posibilidades de valencia de átomos de elementos químicos.

El nivel de conocimiento sobre la estructura de los átomos y las moléculas en el siglo XIX no permitía explicar la razón por la cual los átomos forman un cierto número de enlaces con otras partículas. Pero las ideas de los científicos se adelantaron a su tiempo y la valencia todavía se estudia como uno de los principios básicos de la química.

De la historia del surgimiento del concepto de “valencia de elementos químicos”.

El destacado químico inglés del siglo XIX, Edward Frankland, introdujo el término "enlace" en el uso científico para describir el proceso de interacción de los átomos entre sí. El científico notó que algunos elementos químicos forman compuestos con la misma cantidad de otros átomos. Por ejemplo, el nitrógeno une tres átomos de hidrógeno a una molécula de amoníaco.

En mayo de 1852, Frankland planteó la hipótesis de que había un número específico enlaces químicos, que un átomo puede formar con otras partículas diminutas de materia. Frankland utilizó la frase "fuerza cohesiva" para describir lo que más tarde se llamaría valencia. Un químico británico determinó cuántos enlaces químicos forman los átomos de los elementos individuales conocidos a mediados del siglo XIX. El trabajo de Frankland fue una contribución importante a la química estructural moderna.

Desarrollo de vistas

El químico alemán F.A. Kekule demostró en 1857 que el carbono es tetrabásico. En su compuesto más simple, el metano, surgen enlaces con 4 átomos de hidrógeno. El científico utilizó el término "basicidad" para designar la propiedad de los elementos de unir un número estrictamente definido de otras partículas. En Rusia, los datos fueron sistematizados por A. M. Butlerov (1861). Mayor desarrollo La teoría de los enlaces químicos se obtuvo gracias a la doctrina de los cambios periódicos en las propiedades de los elementos. Su autor es otro destacado D.I. Demostró que la valencia elementos químicos en los compuestos, otras propiedades están determinadas por la posición que ocupan en la tabla periódica.

Representación gráfica de valencia y enlace químico.

La capacidad de representar visualmente moléculas es una de las ventajas indudables de la teoría de valencia. Los primeros modelos aparecieron en la década de 1860 y, desde 1864, se utilizan para representar círculos con un signo químico en su interior. Entre los símbolos de los átomos se indica un guión y el número de estas líneas es igual al valor de valencia. En esos mismos años se produjeron los primeros modelos de bolas y palos (ver foto a la izquierda). En 1866, Kekule propuso un dibujo estereoquímico del átomo de carbono en forma de tetraedro, que incluyó en su libro de texto Química Orgánica.

La valencia de los elementos químicos y la formación de enlaces fue estudiada por G. Lewis, quien publicó sus trabajos en 1923. Este es el nombre que se le da a las partículas más pequeñas cargadas negativamente que forman las capas de los átomos. En su libro, Lewis usó puntos alrededor de los cuatro lados para representar los electrones de valencia.

Valencia del hidrógeno y el oxígeno.

Antes de su creación, la valencia de los elementos químicos en los compuestos generalmente se comparaba con aquellos átomos por los que era conocida. Se eligieron hidrógeno y oxígeno como estándares. Otro elemento químico atrajo o reemplazó un cierto número de átomos de H y O.

De esta forma se determinaron las propiedades en compuestos con hidrógeno monovalente (la valencia del segundo elemento se indica con un número romano):

• HCl - cloro (I):
• H 2 O - oxígeno (II);
• NH 3 - nitrógeno (III);
• CH4 - carbono (IV).

En los óxidos K ​​2 O, CO, N 2 O 3, SiO 2, SO 3, la valencia del oxígeno de los metales y no metales se determinó duplicando el número de átomos de O añadidos. Se obtuvieron los siguientes valores: K (. I), C (II), N (III), Si(IV), S(VI).

Cómo determinar la valencia de elementos químicos.

Existen regularidades en la formación de enlaces químicos que involucran pares de electrones compartidos:

• La valencia típica del hidrógeno es I.
• La valencia habitual del oxígeno es II.
• Para los elementos no metálicos, la valencia más baja se puede determinar mediante la fórmula 8: el número del grupo en el que se encuentran en la tabla periódica. El más alto, si es posible, lo determina el número de grupo.
• Para elementos de subgrupos laterales, la valencia máxima posible es la misma que su número de grupo en la tabla periódica.

La determinación de la valencia de elementos químicos según la fórmula del compuesto se realiza mediante el siguiente algoritmo:

1. Escribe encima del símbolo químico. valor conocido para uno de los elementos. Por ejemplo, en Mn 2 O 7 la valencia del oxígeno es II.
2. Calcula el valor total, para lo cual necesitas multiplicar la valencia por el número de átomos del mismo elemento químico en la molécula: 2 * 7 = 14.
3. Determine la valencia del segundo elemento del cual se desconoce. Divida el valor obtenido en el paso 2 por el número de átomos de Mn en la molécula.
4. 14: 2 = 7. en su óxido superior - VII.

Valencia constante y variable

Los valores de valencia del hidrógeno y del oxígeno difieren. Por ejemplo, el azufre en el compuesto H 2 S es divalente y en la fórmula SO 3 es hexavalente. El carbono forma monóxido de CO y dióxido de CO 2 con oxígeno. En el primer compuesto la valencia de C es II y en el segundo es IV. El mismo valor en metano CH 4.

La mayoría de los elementos no exhiben valencia constante, sino variable, por ejemplo, fósforo, nitrógeno, azufre. La búsqueda de las principales causas de este fenómeno condujo al surgimiento de teorías sobre los enlaces químicos, ideas sobre la capa de valencia de los electrones y orbitales moleculares. Existencia diferentes significados la misma propiedad se explicó desde el punto de vista de la estructura de los átomos y las moléculas.

Ideas modernas sobre valencia.

Todos los átomos constan de un núcleo positivo rodeado de electrones cargados negativamente. La capa exterior que forman a veces está sin terminar. La estructura completa es la más estable y contiene 8 electrones (octeto). La aparición de un enlace químico debido a pares de electrones compartidos conduce a un estado energéticamente favorable de los átomos.

La regla para formar compuestos es completar la capa aceptando electrones o renunciando a los no apareados, dependiendo de qué proceso sea más fácil. Si un átomo prevé la formación de un enlace químico. partículas negativas, que no tienen un par, entonces forma tantos enlaces como electrones desapareados tiene. Según los conceptos modernos, la valencia de los átomos de elementos químicos es la capacidad de formar un cierto número de enlaces covalentes. Por ejemplo, en la molécula de sulfuro de hidrógeno H 2 S, el azufre adquiere valencia II (-), ya que cada átomo participa en la formación de dos pares de electrones. El signo "-" indica la atracción del par de electrones hacia el elemento más electronegativo. Para aquellos que son menos electronegativos, se suma “+” al valor de valencia.

Con el mecanismo donante-aceptor, el proceso involucra pares de electrones de un elemento y orbitales de valencia libres de otro.

Dependencia de la valencia de la estructura atómica.

Consideremos, usando el carbono y el oxígeno como ejemplo, cómo la valencia de los elementos químicos depende de la estructura de la sustancia. La tabla periódica da una idea de las principales características del átomo de carbono:

• símbolo químico - C;
• número de elemento - 6;
• carga central - +6;
• protones en el núcleo - 6;
• electrones: 6, incluidos 4 externos, de los cuales 2 forman un par, 2 no están apareados.

Si el átomo de carbono del monóxido de CO forma dos enlaces, entonces sólo se utilizan 6 partículas negativas. Para adquirir un octeto, los pares deben formar 4 partículas negativas externas. El carbono tiene valencia IV (+) en dióxido y IV (-) en metano.

El número atómico del oxígeno es 8, la capa de valencia consta de seis electrones, 2 de ellos no forman pares y participan en enlaces químicos e interacciones con otros átomos. La valencia típica del oxígeno es II (-).

Valencia y estado de oxidación.

En muchos casos resulta más conveniente utilizar el concepto de “estado de oxidación”. Se llama así a la carga que adquiriría un átomo si todos los electrones de enlace fueran transferidos a un elemento que tenga un valor de electronegatividad (EO) mayor. El número de oxidación en una sustancia simple es cero. Se añade un signo “-” al estado de oxidación de un elemento que es más electronegativo; se añade un signo “+” al estado de oxidación de un elemento que es menos electronegativo. Por ejemplo, para los metales de los subgrupos principales, son típicos los estados de oxidación y las cargas iónicas iguales al número de grupo con un signo "+". En la mayoría de los casos, la valencia y el estado de oxidación de los átomos de un mismo compuesto son numéricamente iguales. Sólo cuando se interactúa con átomos más electronegativos el estado de oxidación es positivo, con elementos con menor EO es negativo. El concepto de "valencia" a menudo se aplica sólo a sustancias con una estructura molecular.

VALENCIA(Latín valentia - fuerza) la capacidad de un átomo para unir o reemplazar un cierto número de otros átomos o grupos de átomos.

Durante muchas décadas, el concepto de valencia ha sido uno de los conceptos básicos y fundamentales de la química. Todos los estudiantes de química deben encontrarse con este concepto. Al principio les pareció bastante simple e inequívoco: el hidrógeno es monovalente, el oxígeno es divalente, etc. Uno de los manuales para los solicitantes dice esto: "La valencia es el número de enlaces químicos formados por un átomo en un compuesto". Pero, ¿cuál es entonces, de acuerdo con esta definición, la valencia del carbono en el carburo de hierro Fe 3 C, en el carbonilo de hierro Fe 2 (CO) 9, en las conocidas sales K 3 Fe(CN) 6 y K 4 Fe( CN) 6? ¡E incluso en el cloruro de sodio, cada átomo del cristal de NaCl está unido a otros seis átomos! Muchas definiciones, incluso las impresas en los libros de texto, deben aplicarse con mucho cuidado.

En las publicaciones modernas se pueden encontrar definiciones diferentes, a menudo inconsistentes. Por ejemplo, esto: “La valencia es la capacidad de los átomos de formar un cierto número de enlaces covalentes”. Esta definición es clara e inequívoca, pero sólo es aplicable a compuestos con enlaces covalentes. La valencia de un átomo está determinada por el número total de electrones involucrados en la formación de un enlace químico; y el número de pares de electrones con los que un átomo determinado se conecta con otros átomos; y el número de sus electrones desapareados que participan en la formación de pares de electrones comunes. Otra definición frecuente de valencia, como el número de enlaces químicos mediante los cuales un átomo determinado se conecta con otros átomos, también causa dificultades, ya que no siempre es posible definir claramente qué es un enlace químico. Después de todo, no todos los compuestos tienen enlaces químicos formados por pares de electrones. El ejemplo más simple son los cristales iónicos, como el cloruro de sodio; en él, cada átomo de sodio forma un enlace (iónico) con seis átomos de cloro, y viceversa. ¿Deberían considerarse enlaces químicos los enlaces de hidrógeno (por ejemplo, en las moléculas de agua)?

Surge la pregunta de cuál puede ser igual a la valencia de un átomo de nitrógeno según sus diferentes definiciones. Si la valencia está determinada por el número total de electrones involucrados en la formación de enlaces químicos con otros átomos, entonces la valencia máxima de un átomo de nitrógeno debe considerarse igual a cinco, ya que el átomo de nitrógeno puede utilizar sus cinco electrones externos: dos electrones s y tres electrones p: al formar enlaces químicos. Si la valencia está determinada por el número de pares de electrones con los que un átomo determinado está conectado a otros, entonces, en este caso, la valencia máxima de un átomo de nitrógeno es cuatro. En este caso, tres electrones p forman tres enlaces covalentes con otros átomos y otro enlace se forma gracias a dos electrones 2s de nitrógeno. Un ejemplo es la reacción del amoníaco con ácidos para formar un catión amonio. Finalmente, si la valencia está determinada solo por el número de electrones desapareados en un átomo, entonces la valencia del nitrógeno no puede ser más de tres, ya que el átomo de N no puede tener más. de tres electrones desapareados (la excitación del electrón 2s sólo puede ocurrir en el nivel con n = 3, lo que es extremadamente desfavorable desde el punto de vista energético). Por lo tanto, en los haluros, el nitrógeno forma solo tres enlaces covalentes y no existen compuestos como NF 5, NCl 5 o NBr 5 (a diferencia de los completamente estables PF 3, PCl 3 y PBr 3). Pero si un átomo de nitrógeno transfiere uno de sus electrones 2s a otro átomo, entonces el catión N+ resultante tendrá cuatro electrones desapareados y la valencia de este catión será cuatro. Esto sucede, por ejemplo, en una molécula. Ácido nítrico. De este modo, diferentes definiciones Las valencias conducen a resultados diferentes incluso en el caso de moléculas simples.

¿Cuál de estas definiciones es "correcta"? ¿Es posible dar una definición inequívoca de valencia? Para responder a estas preguntas, resulta útil hacer una excursión al pasado y considerar cómo cambió el concepto de “valencia” con el desarrollo de la química.

La idea de la valencia de los elementos (que, sin embargo, no recibió reconocimiento en ese momento) se expresó por primera vez a mediados del siglo XIX. El químico inglés E. Frankland: habló de una cierta “capacidad de saturación” de los metales y del oxígeno. Posteriormente, la valencia comenzó a entenderse como la capacidad de un átomo de unirse o reemplazar un cierto número de otros átomos (o grupos de átomos) para formar un enlace químico. Uno de los creadores de la teoría. Estructura química Friedrich August Kekule escribió: “La valencia es una propiedad fundamental del átomo, una propiedad tan constante e inmutable como el propio peso atómico”. Kekulé consideraba que la valencia de un elemento era un valor constante. A finales de la década de 1850, la mayoría de los químicos creían que la valencia (entonces llamada “atomicidad”) del carbono era 4, la valencia del oxígeno y el azufre era 2 y los halógenos eran 1. En 1868, el químico alemán K. G. Wichelhaus propuso utilizar el término “atomicidad” en lugar de “valencia” (en latín valentia - fuerza). Sin embargo, durante mucho tiempo casi no se utilizó, al menos en Rusia (en cambio, se hablaba, por ejemplo, de “unidades de afinidad”, “número de equivalentes”, “número de acciones”, etc.). Es significativo que en Diccionario enciclopédico Brockhaus y Efron(casi todos los artículos sobre química en esta enciclopedia fueron revisados, editados y, a menudo, escritos por D.I. Mendeleev) no hay ningún artículo sobre "valencia" en absoluto. Tampoco se encuentra en la obra clásica de Mendeleev. Conceptos básicos de química(sólo ocasionalmente menciona el concepto de “atomicidad”, sin entrar en detalles sobre él y sin darle una definición inequívoca).

Para demostrar claramente las dificultades que acompañaron al concepto de “valencia” desde el principio, conviene citar un concepto que fue popular a principios del siglo XX. En muchos países, gracias al gran talento pedagógico del autor, el libro de texto del químico estadounidense Alexander Smith, publicado por él en 1917 (en traducción al ruso, en 1911, 1916 y 1931): “Ni un solo concepto en química ha recibido tantas definiciones poco claras e imprecisas como el concepto de valencia " Y más adelante en la sección. Algunas rarezas en las opiniones sobre valencia el autor escribe:

“Cuando se construyó por primera vez el concepto de valencia, se creía, completamente erróneamente, que cada elemento tiene una valencia. Por lo tanto, al considerar pares de compuestos como CuCl y CuCl 2, o... FeCl 2 y FeCl 3, partimos del supuesto de que el cobre Siempre es divalente y el hierro es trivalente, y sobre esta base distorsionaron las fórmulas para ajustarlas a esta suposición. Así, la fórmula del monocloruro de cobre se escribió (y a menudo se escribe hasta el día de hoy) así: Cu 2 Cl 2. En este caso, las fórmulas de los dos compuestos de cloruro de cobre en representación gráfica obtenga la forma: Cl – Cu – Cu – Cl y Cl – Cu – Cl. En ambos casos, cada átomo de cobre contiene (en el papel) dos unidades y, por tanto, es divalente (en el papel). Asimismo... al duplicar la fórmula FeCl 2 se obtuvo Cl 2 >Fe–Fe 2, lo que permitió considerar... al hierro como trivalente”. Y entonces Smith saca una conclusión muy importante y relevante en todo momento: “Es bastante asqueroso método científico- inventar o distorsionar hechos para apoyar una creencia que, al no estar basada en la experiencia, es el resultado de meras conjeturas. Sin embargo, la historia de la ciencia muestra que tales errores se observan a menudo”.

Una revisión de las ideas de principios de siglo sobre la valencia la hizo en 1912 el químico ruso L.A. Chugaev, quien recibió reconocimiento mundial por su trabajo sobre la química de compuestos complejos. Chugaev mostró claramente las dificultades asociadas con la definición y aplicación del concepto de valencia:

“Valencia es un término utilizado en química en el mismo sentido que “atomicidad” para denotar el número máximo de átomos de hidrógeno (u otros átomos monoatómicos o radicales monoatómicos) con los que un átomo de un elemento determinado puede estar en conexión directa (o con los que puede estar en conexión directa). es capaz de reemplazar). La palabra valencia también se utiliza a menudo en el sentido de unidad de valencia o unidad de afinidad. Así, dicen que el oxígeno tiene dos, el nitrógeno tres, etc. Las palabras valencia y “atomicidad” se utilizaban anteriormente sin distinción alguna, pero como los conceptos mismos expresados ​​por ellas perdieron su simplicidad original y se volvieron más complicados, en algunos casos sólo se mantuvo en uso la palabra valencia... La complicación de la El concepto de valencia comenzó con el reconocimiento de que la valencia es una cantidad variable... y en el sentido de la materia siempre se expresa como un número entero”.

Los químicos sabían que muchos metales tienen valencia variable y deberían hablar, por ejemplo, de cromo divalente, trivalente y hexavalente. Chugaev dijo que incluso en el caso del carbono era necesario reconocer la posibilidad de que su valencia pudiera ser diferente de 4, y el CO no es la única excepción: “Es muy probable que el carbono divalente esté contenido en las carbilaminas CH 3 -N=C, en el ácido fulminato y sus sales C=NOH, C=NOMe, etc. Sabemos que también existe el carbono triatómico...” Al discutir la teoría del químico alemán I. Thiele sobre las valencias “parciales” o parciales, Chugaev habló de ella como “uno de los primeros intentos de ampliar el concepto clásico de valencia y extenderlo a casos en los que, como tal, es inaplicable. Si Thiele llegó a la necesidad... de permitir la “fragmentación” de las unidades de valencia, entonces hay toda una serie de hechos que nos obligan, en otro sentido, a derivar el concepto de valencia del estrecho marco en el que se encuentra. estaba contenido originalmente. Hemos visto que el estudio de los compuestos más simples (en su mayoría binarios...) formados por elementos químicos para cada uno de estos últimos nos obliga a suponer ciertos valores, siempre pequeños y, por supuesto, completos de su valencia. Tales valores, en general, son muy pocos (los elementos que exhiben más de tres valencias diferentes son raros)... La experiencia demuestra, sin embargo, que cuando todas las unidades de valencia antes mencionadas deben considerarse saturadas, la capacidad de las moléculas formadas en esta El caso para una mayor adición aún no alcanza el límite. Así, las sales metálicas añaden agua, amoniaco, aminas…, formando diversos hidratos, amoniaco…etc. compuestos complejos que... ahora clasificamos como complejos. La existencia de compuestos que no encajan en el marco de la idea más simple de valencia, naturalmente, requirió su expansión y la introducción de hipótesis adicionales. Una de estas hipótesis, propuesta por A. Werner, es que junto a las unidades de valencia principales o básicas, existen otras secundarias. Estos últimos suelen estar indicados con una línea de puntos”.

En efecto, ¿qué valencia, por ejemplo, debería asignarse al átomo de cobalto en su cloruro, que añadió seis moléculas de amoníaco para formar el compuesto CoCl 3 · 6NH 3 (o, lo que es lo mismo, Co(NH 3) 6 Cl 3)? ? ¡En él, un átomo de cobalto se combina simultáneamente con nueve átomos de cloro y nitrógeno! D.I. Mendeleev escribió en esta ocasión sobre las poco estudiadas “fuerzas de afinidad residual”. Y el químico suizo A. Werner, que creó la teoría de los compuestos complejos, introdujo los conceptos de valencia principal (primaria) y valencia secundaria (secundaria) (en la química moderna, estos conceptos corresponden al estado de oxidación y al número de coordinación). Ambas valencias pueden ser variables, y en algunos casos resulta muy difícil o incluso imposible distinguirlas.

A continuación, Chugaev aborda la teoría de la electrovalencia de R. Abegg, que puede ser positiva (en compuestos con mayor contenido de oxígeno) o negativa (en compuestos con hidrógeno). Además, la suma de las valencias más altas de los elementos del oxígeno y del hidrógeno de los grupos IV a VII es igual a 8. La presentación en muchos libros de texto de química todavía se basa en esta teoría. En conclusión, Chugaev menciona compuestos químicos para los cuales el concepto de valencia es prácticamente inaplicable: compuestos intermetálicos, cuya composición “a menudo se expresa mediante fórmulas muy peculiares, que recuerdan muy poco a los valores de valencia ordinarios. Se trata, por ejemplo, de los siguientes compuestos: NaCd 5, NaZn 12, FeZn 7, etc.”

Otro famoso químico ruso, I.A. Kablukov, señaló en su libro de texto algunas dificultades para determinar la valencia. Comienzos básicos química Inorgánica , publicado en 1929. En cuanto al número de coordinación, citemos (en traducción rusa) un libro de texto publicado en Berlín en 1933 por uno de los creadores. teoría moderna Soluciones del químico danés Niels Bjerrum:

“Los números de valencia ordinarios no dan idea de las propiedades características que exhiben muchos átomos en numerosos compuestos complejos. Para explicar la capacidad de los átomos o iones para formar compuestos complejos, se introdujo una nueva serie especial de números para átomos e iones, diferente de los números de valencia habituales. En los iones de plata complejos... la mayoría de ellos están directamente unidos al átomo metálico central. dosátomo o dos grupos de átomos, por ejemplo, Ag(NH 3) 2 +, Ag(CN) 2 –, Ag(S 2 O 3) 2 –... Para describir este enlace, el concepto número de coordinación y asignar un número de coordinación de 2 a los iones Ag+. Como se puede observar en los ejemplos dados, los grupos asociados a ellos. átomo central, pueden ser moléculas neutras (NH 3) e iones (CN –, S 2 O 3 –). El ion de cobre divalente Cu ++ y el ion de oro trivalente Au +++ tienen en la mayoría de los casos un número de coordinación de 4. El número de coordinación de un átomo, por supuesto, aún no indica qué tipo de enlace existe entre el átomo central y otros átomos o grupos de átomos asociados a él; pero resultó ser una excelente herramienta para la sistemática de compuestos complejos”.

Muy ejemplos ilustrativos « propiedades especiales"de compuestos complejos se da en su libro de texto de A. Smith:

“Considere los siguientes compuestos “moleculares” de platino: PtCl 4 2NH 3, PtCl 4 4NH 3, PtCl 4 6NH 3 y PtCl 4 2KCl. Un estudio más detenido de estos compuestos revela una serie de características notables. El primer compuesto en solución prácticamente no se descompone en iones; la conductividad eléctrica de sus soluciones es extremadamente baja; El nitrato de plata no produce precipitado de AgCl con él. Werner aceptó que los átomos de cloro están unidos al átomo de platino mediante valencias ordinarias; Werner los llamó los principales, y las moléculas de amoníaco están conectadas al átomo de platino mediante valencias secundarias adicionales. Este compuesto, según Werner, tiene la siguiente estructura:

Los corchetes grandes indican la integridad de un grupo de átomos, un complejo que no se desintegra cuando se disuelve el compuesto.

El segundo compuesto tiene propiedades diferentes a las del primero; este es un electrolito, la conductividad eléctrica de sus soluciones es del mismo orden que la conductividad eléctrica de las soluciones de sales que se descomponen en tres iones (K 2 SO 4, BaCl 2, MgCl 2); El nitrato de plata precipita dos de cada cuatro átomos. Según Werner, se trata de un compuesto con la siguiente estructura: 2– + 2Cl–. Aquí tenemos un ion complejo; los átomos de cloro que contiene no son precipitados por el nitrato de plata, y este complejo forma una esfera interna de átomos alrededor del núcleo: el átomo de Pt. En el compuesto, los átomos de cloro que se separan en forma de iones forman la esfera exterior de los átomos, por lo que los escribimos fuera de paréntesis grandes. Si suponemos que el Pt tiene cuatro valencias principales, entonces sólo dos se utilizan en este complejo, mientras que las otras dos están retenidas por los dos átomos de cloro externos. En el primer compuesto, las cuatro valencias del platino se utilizan en el propio complejo, por lo que este compuesto no es un electrolito.

En el tercer compuesto, los cuatro átomos de cloro son precipitados por nitrato de plata; la alta conductividad eléctrica de esta sal demuestra que produce cinco iones; es obvio que su estructura es la siguiente: 4– + 4Cl – ... En el ion complejo, todas las moléculas de amoníaco están unidas al Pt mediante valencias secundarias; correspondientes a las cuatro valencias principales del platino, hay cuatro átomos de cloro en la esfera exterior.

En el cuarto compuesto, el nitrato de plata no precipita cloro en absoluto, la conductividad eléctrica de sus soluciones indica descomposición en tres iones y las reacciones de intercambio revelan iones de potasio. Atribuimos a este compuesto la siguiente estructura 2– + 2K + . En el ion complejo se utilizan las cuatro valencias principales del Pt, pero como no se utilizan las valencias principales de dos átomos de cloro, se pueden retener dos iones monovalentes positivos (2K+, 2NH 4+, etc.) en la esfera exterior. "

Los ejemplos dados de diferencias sorprendentes en las propiedades de complejos de platino aparentemente similares dan una idea de las dificultades que encontraron los químicos al intentar determinar sin ambigüedades la valencia.

Después de la creación de ideas electrónicas sobre la estructura de átomos y moléculas, el concepto de "electrovalencia" comenzó a utilizarse ampliamente. Dado que los átomos pueden tanto ceder como aceptar electrones, la electrovalencia puede ser positiva o negativa (hoy en día, en lugar de electrovalencia, se utiliza el concepto de estado de oxidación). ¿Cuán consistentes fueron las nuevas ideas electrónicas sobre la valencia con las anteriores? N. Bjerrum, en el libro de texto ya citado, escribe sobre esto: “Existe cierta dependencia entre los números de valencia habituales y los nuevos números introducidos (electrovalencia y número de coordinación), pero de ninguna manera son idénticos. El antiguo concepto de valencia se ha dividido en dos nuevos conceptos”. En esta ocasión, Bjerrum hizo una nota importante: “El número de coordinación del carbono es en la mayoría de los casos 4, y su electrovalencia es +4 o –4. Dado que ambos números suelen coincidir en un átomo de carbono, los compuestos de carbono no son adecuados para estudiar la diferencia entre estos dos conceptos”.

En el marco de la teoría electrónica del enlace químico, desarrollada en los trabajos del químico físico estadounidense G. Lewis y del físico alemán W. Kossel, aparecieron conceptos como enlace donante-aceptor (coordinación) y covalencia. De acuerdo con esta teoría, la valencia de un átomo estaba determinada por el número de electrones que participaban en la formación de pares de electrones comunes con otros átomos. En este caso, la valencia máxima de un elemento se consideró igual al número de electrones en la capa electrónica externa del átomo (coincide con el número del grupo de la tabla periódica al que pertenece este elemento). Según otras ideas, basadas en leyes químicas cuánticas (fueron desarrolladas por los físicos alemanes W. Heitler y F. London), no se deben contar todos los electrones externos, sino solo los no apareados (en el estado fundamental o excitado del átomo). ; Ésta es precisamente la definición que figura en varias enciclopedias de química.

Sin embargo, se conocen hechos que no encajan en este diagrama simple. Así, en varios compuestos (por ejemplo, en el ozono), un par de electrones puede contener no dos, sino tres núcleos; en otras moléculas el enlace químico puede ser realizado por un solo electrón. Es imposible describir tales conexiones sin utilizar los aparatos de la química cuántica. ¿Cómo podemos, por ejemplo, determinar la valencia de los átomos en compuestos como el pentaborano B 5 H 9 y otros boranos con enlaces "puente", en los que un átomo de hidrógeno está unido a dos átomos de boro a la vez? ferroceno Fe(C 5 H 5) 2 (un átomo de hierro con un estado de oxidación de +2 está unido a 10 átomos de carbono a la vez); pentacarbonilo de hierro Fe(CO) 5 (el átomo de hierro en estado de oxidación cero está unido a cinco átomos de carbono); ¿Cromato de pentacarbonilo de sodio Na 2 Cr (CO) 5 (estado de oxidación del cromo-2)? Estos casos “no clásicos” no son en absoluto excepcionales. A medida que se desarrolló la química, estos "violadores de valencia" y compuestos con diversas "valencias exóticas" se hicieron cada vez más numerosos.

Para evitar algunas dificultades, se dio una definición según la cual, al determinar la valencia de un átomo, es necesario tener en cuenta el número total de electrones desapareados, pares de electrones solitarios y orbitales vacantes involucrados en la formación de enlaces químicos. Los orbitales vacantes participan directamente en la formación de enlaces donante-aceptor en una variedad de compuestos complejos.

Una de las conclusiones es que el desarrollo de la teoría y la adquisición de nuevos datos experimentales llevaron al hecho de que los intentos de lograr una comprensión clara de la naturaleza de la valencia dividieron este concepto en una serie de conceptos nuevos, como valencia principal y secundaria, valencia y covalencia iónica, número de coordinación y grado de oxidación, etc. Es decir, el concepto de “valencia” se ha “dividido” en una serie de conceptos independientes, cada uno de los cuales opera en un área determinada”. Aparentemente, el concepto tradicional de valencia tiene un significado claro e inequívoco solo para compuestos en los que todos los enlaces químicos son de dos centros (es decir, conectan solo dos átomos) y cada enlace se realiza mediante un par de electrones ubicados entre dos átomos vecinos, en En otras palabras, para compuestos covalentes como HCl, CO 2, C 5 H 12, etc.

La segunda conclusión no es del todo habitual: el término "valencia", aunque se utiliza en la química moderna, tiene una aplicación muy limitada, los intentos de darle una definición inequívoca "para todas las ocasiones" no son muy productivos y casi no son necesarios. No en vano los autores de muchos libros de texto, especialmente los publicados en el extranjero, prescinden de este concepto o se limitan a señalar que el concepto de “valencia” tiene principalmente significado historico, mientras que ahora los químicos utilizan principalmente el concepto más común, aunque algo artificial, de "estado de oxidación".

Ilya Leenson

En las lecciones de química, ya se familiarizó con el concepto de valencia de elementos químicos. Hemos recopilado todo en un solo lugar. información útil sobre esta pregunta. Úselo cuando se prepare para el examen estatal y el examen estatal unificado.

Valencia y análisis químico.

Valencia– la capacidad de los átomos de elementos químicos para formar compuestos químicos con átomos de otros elementos. En otras palabras, es la capacidad que tiene un átomo de formar un número determinado de enlaces químicos con otros átomos.

Del latín la palabra "valencia" se traduce como "fuerza, habilidad". Un nombre muy correcto ¿verdad?

El concepto de “valencia” es uno de los básicos en química. Se introdujo incluso antes de que los científicos conocieran la estructura del átomo (allá por 1853). Por tanto, a medida que estudiamos la estructura del átomo, éste sufrió algunos cambios.

Así, desde el punto de vista de la teoría electrónica, la valencia está directamente relacionada con el número de electrones externos del átomo de un elemento. Esto significa que “valencia” se refiere al número de pares de electrones que tiene un átomo con otros átomos.

Sabiendo esto, los científicos pudieron describir la naturaleza del enlace químico. Consiste en que un par de átomos de una sustancia comparte un par de electrones de valencia.

Quizás se pregunte: ¿cómo pudieron los químicos del siglo XIX describir la valencia incluso cuando creían que no había partículas más pequeñas que un átomo? Esto no quiere decir que fuera tan simple: se basaron en análisis químicos.

Mediante análisis químicos, los científicos del pasado determinaban la composición de un compuesto químico: cuántos átomos de distintos elementos contiene la molécula de la sustancia en cuestión. Para ello, fue necesario determinar cuál era la masa exacta de cada elemento en una muestra de sustancia pura (sin impurezas).

Es cierto que este método no está exento de defectos. Porque la valencia de un elemento sólo puede determinarse de esta manera en su simple combinación con hidrógeno (hidruro) siempre monovalente o con oxígeno (óxido) siempre divalente. Por ejemplo, la valencia del nitrógeno en NH 3 es III, ya que un átomo de hidrógeno está unido a tres átomos de nitrógeno. Y la valencia del carbono en el metano (CH 4), según el mismo principio, es IV.

Este método para determinar la valencia sólo es adecuado para sustancias simples. Pero en el caso de los ácidos, de esta manera sólo podemos determinar la valencia de compuestos como, por ejemplo, residuos ácidos, pero no de todos los elementos (excepto la valencia conocida del hidrógeno) individualmente.

Como ya habrás notado, la valencia se indica mediante números romanos.

Valencia y ácidos

Dado que la valencia del hidrógeno permanece sin cambios y usted la conoce bien, puede determinar fácilmente la valencia del residuo ácido. Entonces, por ejemplo, en H 2 SO 3 la valencia de SO 3 es I, en HСlO 3 la valencia de СlO 3 es I.

De manera similar, si se conoce la valencia del residuo ácido, es fácil escribir fórmula correctaácidos: NO 2 (I) – HNO 2, S 4 O 6 (II) – H 2 S 4 O 6.

Valencia y fórmulas

El concepto de valencia tiene sentido sólo para sustancias de naturaleza molecular y no es muy adecuado para describir enlaces químicos en compuestos de naturaleza agrupada, iónica, cristalina, etc.

Los índices en las fórmulas moleculares de sustancias reflejan el número de átomos de los elementos que están incluidos en su composición. Conocer la valencia de los elementos ayuda a colocar correctamente los índices. De la misma manera, al observar la fórmula molecular y los índices, se pueden determinar las valencias de los elementos constituyentes.

Haces tareas como esta en las lecciones de química en la escuela. Por ejemplo, al tener la fórmula química de una sustancia en la que se conoce la valencia de uno de los elementos, se puede determinar fácilmente la valencia de otro elemento.

Para ello, basta recordar que en una sustancia de naturaleza molecular, el número de valencias de ambos elementos es igual. Por lo tanto, utilice el mínimo común múltiplo (correspondiente al número de valencias libres necesarias para el compuesto) para determinar la valencia de un elemento que desconoce.

Para que quede claro, tomemos la fórmula del óxido de hierro Fe 2 O 3. En este caso, en la formación de un enlace químico participan dos átomos de hierro con valencia III y 3 átomos de oxígeno con valencia II. Su mínimo común múltiplo es 6.

• Ejemplo: tienes las fórmulas Mn 2 O 7. Ya conoces la valencia del oxígeno, es fácil calcular que el mínimo común múltiplo es 14, de ahí que la valencia del Mn sea VII.

De manera similar, puedes hacer lo contrario: escribir la fórmula química correcta de una sustancia, conociendo las valencias de sus elementos.

• Ejemplo: para escribir correctamente la fórmula del óxido de fósforo tenemos en cuenta la valencia del oxígeno (II) y del fósforo (V). Esto significa que el mínimo común múltiplo de P y O es 10. Por lo tanto, la fórmula tiene la siguiente forma: P 2 O 5.

Conociendo bien las propiedades de los elementos que exhiben en varios compuestos, es posible determinar su valencia incluso mediante apariencia tales conexiones.

Por ejemplo: los óxidos de cobre son de color rojo (Cu 2 O) y negro (CuO). Los hidróxidos de cobre son de color amarillo (CuOH) y azul (Cu(OH)2).

Para que los enlaces covalentes de las sustancias sean más visuales y comprensibles, escriba sus fórmulas estructurales. Las líneas entre los elementos representan los enlaces (valencia) que surgen entre sus átomos:

Características de valencia

Hoy en día, la determinación de la valencia de los elementos se basa en el conocimiento de la estructura de las capas electrónicas externas de sus átomos.

Valencia puede ser:

• constante (metales de los principales subgrupos);
• variable (no metales y metales de grupos secundarios):
• valencia más alta;
• valencia más baja.

Lo siguiente permanece constante en varios compuestos químicos:

• valencia de hidrógeno, sodio, potasio, flúor (I);
• valencia de oxígeno, magnesio, calcio, zinc (II);
• valencia del aluminio (III).

Pero la valencia del hierro y el cobre, el bromo y el cloro, así como muchos otros elementos, cambia cuando se forman diversos compuestos químicos.

Teoría de valencia y electrones.

En el marco de la teoría electrónica, la valencia de un átomo se determina en función del número de electrones desapareados que participan en la formación de pares de electrones con electrones de otros átomos.

En la formación de enlaces químicos solo participan los electrones ubicados en la capa exterior de un átomo. Por lo tanto, la valencia máxima de un elemento químico es el número de electrones en la capa electrónica externa de su átomo.

El concepto de valencia está estrechamente relacionado con la Ley Periódica, descubierta por D. I. Mendeleev. Si observa detenidamente la tabla periódica, podrá darse cuenta fácilmente: la posición de un elemento en el sistema periódico y su valencia están indisolublemente ligadas. La valencia más alta de elementos que pertenecen a un mismo grupo corresponde al número ordinal del grupo en la tabla periódica.

Encontrarás la valencia más baja restando el número de grupo del elemento que te interesa del número de grupos de la tabla periódica (hay ocho).

Por ejemplo, la valencia de muchos metales coincide con los números de grupo de la tabla. elementos periódicos al que pertenecen.

Tabla de valencia de elementos químicos.

Número de serie química. elemento (número atómico)	Nombre	Símbolo químico	Valencia
1	Hidrógeno Helio Litio Berilio Carbón Nitrógeno / Nitrógeno Oxígeno Flúor Neón / Neón Sodio/Sodio Magnesio / Magnesio Aluminio Silicio Fósforo / Fósforo Azufre/Azufre Cloro Argón / Argón Potasio/Potasio Calcio Escandio / Escandio Titanio Vanadio Cromo / Cromo Manganeso / Manganeso Hierro Cobalto Níquel Cobre Zinc Galio Germanio Arsénico/Arsénico Selenio Bromo Criptón / Criptón Rubidio / Rubidio Estroncio / Estroncio Itrio / Itrio Circonio / Circonio Niobio / Niobio Molibdeno Tecnecio / Tecnecio Rutenio / Rutenio Rodio Paladio Plata Cadmio indio Estaño/Estaño Antimonio / Antimonio Telurio / Telurio Yodo / Yodo Xenón / Xenón Cesio Bario / Bario Lantano / Lantano Cerio Praseodimio / Praseodimio Neodimio / Neodimio Prometio / Prometio Samario / Samario europio Gadolinio / Gadolinio Terbio / Terbio Disprosio / Disprosio Holmio Erbio Tulio Iterbio / Iterbio Lutecio / Lutecio Hafnio / Hafnio Tantalio / Tantalio Tungsteno/Tungsteno Renio / Renio Osmio / Osmio Iridio / Iridio Platino Oro Mercurio Talio / Talio Liderar/Liderar Bismuto Polonio / Polonio Astato Radón / Radón francio Radio Actinio Torio Proactinio / Protactinio Uranio / Uranio	h	I (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) Yo, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) Sin datos Sin datos (II), III, IV, (V), VI

Las valencias que los elementos que las poseen rara vez exhiben se dan entre paréntesis.

Valencia y estado de oxidación.

Así, hablando del grado de oxidación, queremos decir que un átomo en una sustancia de naturaleza iónica (lo cual es importante) tiene una determinada carga convencional. Y si la valencia es una característica neutra, entonces el estado de oxidación puede ser negativo, positivo o igual a cero.

Curiosamente, para un átomo de un mismo elemento, dependiendo de los elementos con los que forma compuesto químico, la valencia y el estado de oxidación pueden ser iguales (H 2 O, CH 4, etc.) o diferentes (H 2 O 2, HNO 3).

Conclusión

Al profundizar su conocimiento de la estructura de los átomos, aprenderá más profundamente y con más detalle sobre la valencia. Esta descripción de elementos químicos no es exhaustiva. Pero tiene una gran importancia práctica. ¿De qué se ha convencido usted mismo más de una vez mientras resolvía problemas y realizaba? experimentos quimicos en lecciones.

Este artículo está diseñado para ayudarle a organizar sus conocimientos sobre la valencia. Y también recordarle cómo se puede determinar y dónde se usa la valencia.

Esperamos que este material le resulte útil a la hora de preparar sus tareas y prepararse para exámenes y pruebas.

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Instrucciones

Definamos los elementos siempre que conozcamos la fórmula. Para ello, entre los componentes de la sustancia, encontraremos en las tablas aquellos elementos que tienen una valencia constante. Anotemos su valencia encima de cada elemento, denotándolo con un número romano. Por ejemplo, considere el compuesto de azufre y - H2SO4 o ácido sulfúrico. El oxígeno tiene una valencia constante de II, el hidrógeno tiene una valencia de I.

Ahora veamos elementos con valencia variable. Así, el azufre puede tener una valencia II, IV o VI. Dos átomos de hidrógeno ocupan 2 enlaces de valencia con átomos de oxígeno. Entonces, en total, los átomos de oxígeno tienen 2 * 4 - 2 = 6 átomos de valencia. Y estos 6 enlaces de valencia libres son por átomo de azufre. Por lo tanto, el azufre en este es hexavalente.

nota

Los científicos han determinado las valencias de muchos elementos basándose en datos de análisis químicos.

En algunos casos, podemos hablar de la valencia de un elemento químico incluido en la fórmula de una sustancia, mientras que en otros es posible determinar solo la valencia de un grupo, pero no de elementos individuales. Entonces, por ejemplo, para HClO4 podemos decir sobre el residuo de ClO4 que es monovalente, ya que se le agrega 1 átomo de hidrógeno y el hidrógeno es un elemento monovalente.

Consejo útil

Conociendo las valencias de los elementos que componen una sustancia, se puede determinar su fórmula. Conociendo la fórmula de una sustancia, se puede determinar la valencia de sus elementos.

Fuentes:

• Determinación de valencia
• valencia de azufre

Desde la escuela o incluso antes, todo el mundo sabe que todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismos, está formado por átomos, las partículas más pequeñas e indivisibles. Gracias a la capacidad de los átomos para conectarse entre sí, la diversidad de nuestro mundo es enorme. Esta capacidad de los átomos químicos elemento formar enlaces con otros átomos se llama valencia elemento.

Instrucciones

El concepto entró en la química en el siglo XIX, cuando se tomó como unidad la valencia del átomo de hidrógeno. valencia del otro elemento Se puede definir como la cantidad de hidrógeno que une a sí mismo un átomo de otra sustancia. De manera similar, la valencia del hidrógeno está determinada por la valencia del oxígeno, que, por regla general, es igual a dos y, por lo tanto, permite determinar la valencia de otros elementos en compuestos mediante operaciones aritméticas simples. Valencia elemento en oxígeno es igual al doble del número de átomos de oxígeno que pueden unirse a un átomo de un determinado elemento.

Para determinar la valencia elemento También puedes usar la fórmula. Se sabe que existe una cierta relación entre valencia elemento, su masa equivalente y la masa molar de sus átomos. La relación entre estas cualidades es la fórmula: Valencia = Masa molarátomos/masa equivalente. Dado que la masa es la cantidad necesaria para reemplazar un mol de hidrógeno o para reaccionar con un mol de hidrógeno, cuanto mayor sea en comparación con la masa equivalente, más numero mayor Los átomos de hidrógeno pueden reemplazar o unirse a sí mismos. elemento, lo que significa que cuanto mayor sea la valencia.

Relación entre sustancias químicas elemento tenemos diferentes. Puede ser un enlace covalente, iónico, metálico. Para formar un enlace, un átomo debe tener: un orbital eléctrico, un orbital de valencia desapareado, un orbital de valencia libre o un par solitario de electrones de valencia. Juntas, estas características determinan el estado de valencia y las capacidades de valencia del átomo.

Saber el número de electrones de un átomo, que es igual al número atómico. elemento en la Tabla Periódica de Elementos, guiado por los principios de mínima energía, el principio de Pauli y la regla de Hund, se puede construir Configuración electrónicaátomo. Estas construcciones nos permitirán analizar las capacidades de valencia del átomo. En todos los casos, las capacidades de enlace se realizan principalmente debido a la presencia de electrones de valencia no apareados; capacidades de valencia adicionales, como un orbital libre o un par de electrones de valencia solitarios, pueden quedar sin realizarse si no hay suficiente energía para ello. De lo anterior, podemos concluir que es más sencillo: solo es posible determinar la valencia de un átomo en cualquier compuesto, y es mucho más difícil determinar las capacidades de valencia de los átomos. Sin embargo, la práctica también hará que esto sea sencillo.

Vídeo sobre el tema.

Consejo 3: Cómo determinar la valencia de elementos químicos.

Valencia Un elemento químico es la capacidad de un átomo de unirse o reemplazar un cierto número de otros átomos o grupos atómicos para formar un enlace químico. Hay que recordar que algunos átomos de un mismo elemento químico pueden tener diferentes valencias en diferentes conexiones.

Necesitará

• mesa de mendeleev

Instrucciones

El hidrógeno se considera un elemento monovalente y divalente, respectivamente. Una medida de valencia es el número de átomos de hidrógeno u oxígeno que un elemento agrega para formar un hidruro o Sea X el elemento cuya valencia se va a determinar. Entonces XHn es este elemento y XmOn es su óxido. Ejemplo: - NH3, aquí la valencia es 3. El sodio es monovalente en el compuesto Na2O.

Para determinar la valencia de un elemento, debe multiplicar la cantidad de átomos de hidrógeno u oxígeno en el compuesto por la valencia de hidrógeno y oxígeno, respectivamente, y luego dividir por la cantidad de átomos del elemento químico cuya valencia se encuentra.

Valencia un elemento también se puede determinar a partir de otros átomos con valores conocidos. Diferentes átomos de un mismo elemento pueden presentar diferentes valencias. Por ejemplo, es divalente en compuestos H2S y CuS, tetravalente en compuestos SO2 y SF4, hexavalente en compuestos SO3 y SF6.

La valencia máxima de un elemento es igual al número de electrones en el electrón externo del átomo. Valencia máxima elementos de un mismo grupo de la tabla periódica suele corresponder a su número de serie. Por ejemplo, la valencia del átomo de carbono C debería ser 4.

Vídeo sobre el tema.

La química para todos los escolares comienza con la tabla periódica y las leyes fundamentales. Y solo entonces, habiendo comprendido por sí mismo lo que estudia esta compleja ciencia, podrá comenzar a compilar fórmulas químicas. Para grabar correctamente una conexión necesitas saber valenciaátomos que lo componen.

Instrucciones

Por ejemplo, puedes usar dos sustancias– HCl y H2O. Esto es bien conocido por todos y por el agua. La primera sustancia contiene un átomo de hidrógeno (H) y un átomo de cloro (Cl). Esto sugiere que en este compuesto forman uno, es decir, mantienen un átomo cerca de ellos. Por eso, valencia tanto uno como el otro son iguales a 1. También es fácil determinar valencia Elementos que forman una molécula de agua. Contiene dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. En consecuencia, el átomo de oxígeno formó dos enlaces para unir dos hidrógenos y estos, a su vez, formaron un enlace. Medio, valencia el oxígeno es 2 y el hidrógeno es 1.

Pero a veces hay que afrontar sustancias son más complejos en términos de las propiedades de sus átomos constituyentes. Hay dos tipos de elementos: constantes (hidrógeno, etc.) y no permanentes. valencia Yu. Para los átomos del segundo tipo, este número depende del compuesto del que forman parte. Un ejemplo es (S). Puede tener valencias de 2, 4, 6 y, a veces, incluso 8. Determinar la capacidad de elementos como el azufre para retener otros átomos a su alrededor es un poco más difícil. Para hacer esto necesitas conocer otros componentes. sustancias.

Recuerda la regla: el producto del número de átomos por valencia de un elemento en el compuesto debe coincidir con el mismo producto del otro elemento. Esto se puede verificar mirando nuevamente la molécula de agua (H2O):
2 (cantidad de hidrógeno) * 1 (su valencia) = 2
1 (cantidad de oxígeno) * 2 (su valencia) = 2
2 = 2 significa que todo está definido correctamente.

Ahora verifique este algoritmo con una sustancia más compleja, por ejemplo, N2O5 - óxido. Anteriormente se indicó que el oxígeno tiene una velocidad constante. valencia 2, por lo que podemos componer:
2 (valencia oxígeno) * 5 (su cantidad) = X (desconocido valencia nitrógeno) * 2 (su cantidad)
Mediante simples cálculos aritméticos se puede determinar que valencia El nitrógeno en este compuesto es 5.

Valencia Es la capacidad de los elementos químicos de contener un cierto número de átomos de otros elementos. Al mismo tiempo, es el número de enlaces que forma un átomo determinado con otros átomos. Determinar la valencia es bastante sencillo.

Instrucciones

Tenga en cuenta que la valencia de los átomos de algunos elementos es constante, mientras que otros son variables, es decir, tienden a cambiar. Por ejemplo, el hidrógeno en todos los compuestos es monovalente, ya que forma solo uno. El oxígeno es capaz de formar dos enlaces, siendo divalente. Pero puede tener II, IV o VI. Todo depende del elemento con el que esté conectado. Por tanto, el azufre es un elemento con valencia variable.

Tenga en cuenta que en las moléculas de compuestos de hidrógeno, calcular la valencia es muy sencillo. El hidrógeno siempre es monovalente y este indicador para el elemento asociado será igual al número de átomos de hidrógeno en una molécula determinada. Por ejemplo, en CaH2 el calcio será divalente.

Recuerde la regla principal para determinar la valencia: el producto del índice de valencia de un átomo de cualquier elemento por el número de sus átomos en cualquier molécula es el producto del índice de valencia de un átomo del segundo elemento por el número de sus átomos en una molécula dada.

Mire la fórmula alfabética para esta igualdad: V1 x K1 = V2 x K2, donde V es la valencia de los átomos de los elementos y K es el número de átomos en la molécula. Con su ayuda, es fácil determinar el índice de valencia de cualquier elemento si se conocen los datos restantes.

Consideremos el ejemplo de la molécula de óxido de azufre SO2. El oxígeno en todos los compuestos es divalente, por lo tanto, sustituyendo los valores en la proporción: Voxígeno x Oxígeno = Vazufre x Xers, obtenemos: 2 x 2 = Vazufre x 2. De aquí Vazufre = 4/2 = 2. Así , la valencia del azufre en esta molécula es igual a 2.

Vídeo sobre el tema.

Valencia– uno de los principales términos utilizados en la teoría de la estructura química. Este concepto define la capacidad de un átomo para formar enlaces químicos y representa cuantitativamente el número de enlaces en los que participa.

Instrucciones

Valencia(del latín valentia - "fuerza") - un indicador de la capacidad de un átomo para unir otros átomos a sí mismo, formando enlaces químicos con ellos dentro de la molécula. El número total de enlaces en los que puede participar un átomo es igual al número de sus electrones no apareados. Estos enlaces se denominan covalentes.

Los electrones desapareados son electrones libres de la capa exterior de un átomo que se emparejan con los electrones exteriores de otro átomo. Además, cada uno de esos pares se denomina electrón y dichos electrones se denominan valencia. En base a esto, la valencia puede sonar así: es el número de pares de electrones en los que un átomo determinado está conectado con otros átomos.

El índice de valencia máximo de los elementos químicos de un grupo de la tabla periódica suele ser igual al número ordinal del grupo. Diferentes átomos de un mismo elemento pueden tener diferentes valencias. No se tiene en cuenta la polaridad de los productos formados, por lo que la valencia no tiene signo. No puede ser ni cero ni negativo.

Generalmente se considera que la cantidad de cualquier elemento químico es el número de átomos de hidrógeno monovalentes o átomos de oxígeno divalentes. Sin embargo, al determinar la valencia, se pueden utilizar otros elementos cuya valencia se conoce con precisión.

En ocasiones el concepto de valencia se identifica con el concepto de “estado de oxidación”, pero esto es incorrecto, aunque en algunos casos estos indicadores coinciden. El número de oxidación es un término formal que indica la posible carga que recibiría un átomo si sus electrones fueran transferidos a átomos más electronegativos. En este caso, el estado de oxidación se expresa en unidades de carga y puede tener signo, a diferencia de la valencia. Este término se ha generalizado en la ciencia inorgánica, ya que la valencia se juzga en compuestos inorgánicos. Valencia También se utiliza en química orgánica, ya que la mayoría compuestos orgánicos tiene una estructura molecular.

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Ésta es la capacidad de un átomo de interactuar con otros átomos, formando enlaces químicos con ellos. Muchos científicos hicieron una gran contribución a la creación de la teoría de la valencia, principalmente el alemán Kekule y nuestro compatriota Butlerov. electrones, que participan en la formación de un enlace químico, se llaman valencia.

Necesitará

• Mesa de Mendeleev.

Para determinar la valencia de una sustancia en particular, es necesario consultar la tabla periódica de elementos químicos de Mendeleev; las designaciones en números romanos serán las valencias de ciertas sustancias en esta tabla. Por ejemplo, PERO, el hidrógeno (H) siempre será monovalente y el oxígeno (O) siempre será divalente. Aquí hay una hoja de trucos a continuación que creo que te ayudará)

En primer lugar, cabe señalar que los elementos químicos pueden tener valencia tanto constante como variable. En cuanto a la valencia constante, simplemente necesitas memorizar dichos elementos.

Los metales alcalinos, el hidrógeno y los halógenos se consideran monovalentes;

Pero el boro y el aluminio son trivalentes.

Entonces, ahora repasemos la tabla periódica para determinar la valencia. La valencia más alta de un elemento siempre se equipara a su número de grupo.

La valencia más baja se determina restando el número del grupo a 8. Los no metales están dotados en mayor medida de una valencia más baja.

Los elementos químicos pueden ser permanentes o valencia variable. Se deben aprender elementos con valencia constante. Siempre

• monovalente hidrógeno, halógenos, metales alcalinos
• bivalente oxígeno, metales alcalinotérreos.
• trivalente aluminio (Al) y boro (B).

La valencia se puede determinar usando la tabla periódica.. La valencia más alta de un elemento siempre es igual al número del grupo en el que se encuentra.

Los no metales suelen tener la valencia variable más baja. Para averiguar la valencia más baja, el número del grupo se resta de 8; el resultado será el valor deseado. Por ejemplo, el azufre está en el grupo 6 y su valencia más alta es VI, la valencia más baja será II (86 = 2).

Según la definición escolar, la valencia es la capacidad de un elemento químico para formar un cierto número de enlaces químicos con otros átomos.

Como sabes, la valencia puede ser constante (cuando un elemento químico siempre forma el mismo número de enlaces con otros átomos) y variable (cuando, dependiendo de una determinada sustancia, la valencia de un mismo elemento cambia).

Nos ayudará a determinar la valencia. tabla periódica Elementos químicos de D. I. Mendeleev.

Se aplican las siguientes reglas:

1) Máximo La valencia de un elemento químico es igual al número de grupo. Por ejemplo, el cloro está en el grupo 7, lo que significa que tiene una valencia máxima de 7. Azufre: está en el grupo 6, lo que significa que tiene una valencia máxima de 6.

2) Mínimo valencia para no metales es igual a 8 menos el número del grupo. Por ejemplo, la valencia mínima del mismo cloro es 8 7, es decir, 1.

Lamentablemente, existen excepciones a ambas reglas.

Por ejemplo, el cobre está en el grupo 1, pero la valencia máxima del cobre no es 1, sino 2.

El oxígeno está en el grupo 6, pero su valencia casi siempre es 2, y en absoluto 6.

Es útil recordar las siguientes reglas:

3) todos alcalino Los metales (metales del grupo I, el subgrupo principal) siempre tienen valencia 1. Por ejemplo, la valencia del sodio siempre es 1 porque es un metal alcalino.

4) todos tierra alcalina Los metales (metales del grupo II, el subgrupo principal) siempre tienen valencia 2. Por ejemplo, la valencia del magnesio siempre es 2 porque es un metal alcalinotérreo.

5) El aluminio siempre tiene una valencia de 3.

6) El hidrógeno siempre tiene valencia 1.

7) El oxígeno casi siempre tiene una valencia de 2.

8) El carbono casi siempre tiene una valencia de 4.

Cabe recordar que en diferentes fuentes Las definiciones de valencia pueden variar.

Con mayor o menor precisión, la valencia se puede definir como el número de pares de electrones compartidos a través de los cuales un átomo determinado está conectado con otros.

Según esta definición, la valencia del nitrógeno en el HNO3 es 4, no 5. El nitrógeno no puede ser pentavalente, porque en este caso habría 10 electrones girando alrededor del átomo de nitrógeno. Pero esto no puede suceder porque el número máximo de electrones es 8.

La valencia de cualquier elemento químico es su propiedad, o más bien la propiedad de sus átomos (átomos de este elemento) de contener un cierto número de átomos, pero de otro elemento químico.

Hay elementos químicos con valencia tanto constante como variable, que cambia según con qué elemento (este elemento) esté combinado o en el que entre.

Valencias de algunos elementos químicos:

Pasemos ahora a cómo se determina la valencia de un elemento a partir de la tabla.

Entonces, la valencia se puede determinar mediante tabla periódica:

• la valencia más alta corresponde (igual a) el número del grupo;
• la valencia más baja está determinada por la fórmula: número de grupo - 8.





De curso escolar En química sabemos que todos los elementos químicos pueden tener una valencia constante o variable. Solo es necesario recordar los elementos con valencia constante (por ejemplo, hidrógeno, oxígeno, metales alcalinos y otros elementos). La valencia se puede determinar fácilmente a partir de la tabla periódica, que se encuentra en cualquier libro de texto de química. La valencia más alta corresponde a su número del grupo en el que se ubica.

La valencia de cualquier elemento puede ser determinada por la propia tabla periódica, por el número de grupo.

Al menos esto se puede hacer en el caso de los metales, porque su valencia es igual al número del grupo.

La historia de los no metales es un poco diferente: su valencia más alta (en compuestos con oxígeno) también es igual al número del grupo, pero la valencia más baja (en compuestos con hidrógeno y metales) debe determinarse mediante la siguiente fórmula: 8 - número de grupo.

Cuanto más trabajas con elementos químicos, mejor recuerdas su valencia. Para empezar, esta hoja de trucos será suficiente:



En rosa se resaltan aquellos elementos cuya valencia no es constante.

La valencia es la capacidad de los átomos de algunos elementos químicos de unirse a sí mismos átomos de otros elementos. Para escribir fórmulas con éxito, la decisión correcta Tareas que necesitas saber bien cómo determinar la valencia. Primero necesitas aprender todos los elementos con valencia constante. Aquí están: 1. Hidrógeno, halógenos, metales alcalinos (siempre monovalentes); 2. Oxígeno y metales alcalinotérreos (divalentes); 3. B y Al (trivalente). Para determinar la valencia usando la tabla periódica., debe averiguar en qué grupo se encuentra el elemento químico y determinar si está en el grupo principal o en un grupo secundario.

Un elemento puede tener una o más valencias.

La valencia máxima de un elemento es igual al número de electrones de valencia. Podemos determinar la valencia conociendo la ubicación de un elemento en la tabla periódica. El número de valencia máximo es igual al número del grupo en el que se encuentra el elemento requerido.

La valencia se indica con un número romano y normalmente se escribe en la esquina superior derecha del símbolo del elemento.

Algunos elementos pueden tener diferentes valencias en diferentes compuestos.

Por ejemplo, el azufre tiene las siguientes valencias:

• II en compuesto H2S
• IV en compuesto SO2
• VI en compuesto SO3

Las reglas para determinar la valencia no son tan fáciles de usar, por lo que es necesario recordarlas.

Determinar la valencia utilizando la tabla periódica es sencillo. Como regla general, corresponde al número del grupo en el que se encuentra el elemento. Pero hay elementos que pueden tener diferentes valencias en diferentes compuestos. En este caso hablamos de valencia constante y variable. La variable puede ser máxima, igual al número de grupo, o puede ser mínima o intermedia.

Pero es mucho más interesante determinar la valencia de los compuestos. Hay una serie de reglas para esto. En primer lugar, es fácil determinar la valencia de los elementos si un elemento de un compuesto tiene una valencia constante, por ejemplo, oxígeno o hidrógeno. A la izquierda hay un agente reductor, es decir, un elemento con valencia positiva, a la derecha hay un agente oxidante, es decir, un elemento con valencia negativa. El índice de un elemento con valencia constante se multiplica por esta valencia y se divide por el índice de un elemento con valencia desconocida.

Ejemplo: óxidos de silicio. La valencia del oxígeno es -2. Encontremos la valencia del silicio.

SiO 1*2/1=2 La valencia del silicio en monóxido es +2.

SiO2 2*2/1=4 La valencia del silicio en dióxido es +4.