Подход, согласно которому связь элементов в новых веществах всегда объясняется с помощью валентности по матрице Менделеева, независимо от типа связи, сегодня устарел. Теперь мы знаем, что существуют различные механизмы ионных, ковалентных и металлических связей для соединения атомов в молекулах.
Как определить валентность химических элементов?
Валентность химических элементов — это способность атомов химического элемента образовывать определенное количество химических связей. Он имеет значение от 1 до 8 и не может быть равен 0.
Он определяется количеством электронов атома, используемых для образования химических связей с другим атомом. Валентность — это реальная величина. Он обозначается римскими цифрами (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII).
Валентность химических элементов (Таблица)
Как определить валентность соединения:
- Валентность водорода (H) постоянна всегда 1. Отсюда в соединении H2O валентность O равна 2.
- Валентность кислорода (O) постоянна всегда 2. Отсюда в соединении СО2 валентность С равно 4.
- Высшая валентность всегда равна № группы.
- Низшая валентность равна разности между числом 8 (количество групп в Таблице Менделеева) и номером группы, в которой находится элемент.
- У металлов в подгруппах А таблицы Менделеева, валентность = № группы.
- У неметаллов обычно две валентности: высшая и низшая.
Валентность химических элементов может быть постоянной и переменной. Фиксированный в основном в металлах основных подгрупп, переменный в неметаллах и металлах второстепенных подгрупп.
Таблица валентности химических элементов
Атомный номер. | Химический элемент | Символ | Валентность химических элементов | Примеры соединений |
1 | Водород/Водород | H | I | HF |
2 | Гелий | He | не | — |
3 | Литий | Li | I | Li2O |
4 | Бериллий | Be | II | BeH2 |
5 | Бор | B | III | BCl3 |
6 | Карбон Карбон | C | IV, II | CO2, CH4 |
7 | Азот | N | III, IV | NH3 |
8 | Кислород | O | II | H2O, BaO |
9 | Фтор | F | I | HF |
10 | Неон | Ne | не | — |
11 | Натрий | Na | I | Na2O |
12 | Магний | Mg | II | MgCl2 |
13 | Алюминий / Алюминий | Al | III | Al2O3 |
14 | Кремний | Si | IV | SiO2, SiCl4 |
15 | Фосфор | P | III, V | PH3, P2O5 |
16 | Сера | S | VI, IV, II | H2S, SO3 |
17 | Хлор | Cl | I, III, V, VII | HCl, ClF3 |
18 | Аргон | Ar | не | — |
19 | Калий | K | I | KBr |
20 | Кальций | Ca | II | CaH2 |
21 | Скандий | Sc | III | Sc2S3 |
22 | Титан | Ti | II, III, IV | Ti2O3, TiH4 |
23 | Ванадий / Vanadium | V | II, III, IV, V | VF5, V2O3 |
24 | Хром | Cr | II, III, VI | CrCl2, CrO3 |
25 | Марганец | Mn | II, III, IV, VI, VII | Mn2O7, Mn2(SO4)3 |
26 | Железо | Fe | II, III | FeSO4, FeBr3 |
27 | Кобальт | Co | II, III | CoI2, Co2S3 |
28 | Никель | Ni | II, III, IV | NiS, Ni(CO)4 |
29 | Медь | Сu | I, II | CuS, Cu2O |
30 | Цинк | Zn | II | ZnCl2 |
31 | Галлий | Ga | III | Ga(OH)3 |
32 | Германий | Ge | II, IV | GeBr4, Ge(OH)2 |
33 | Мышьяк | As | III, V | As2S5, H3AsO4 |
34 | Селен | Se | II, IV, VI | H2SeO3 |
35 | Бром | Br | I, III, V, VII | HBrO3 |
36 | Криптон | Kr | VI, IV, II | KrF2, BaKrO4 |
37 | Рубидий | Rb | I | RbH |
38 | Стронций | Sr | II | SrSO4 |
39 | Иттрий | Y | III | Y2O3 |
40 | Цирконий | Zr | II, III, IV | ZrI4, ZrCl2 |
41 | Ниобий | Nb | I, II, III, IV, V | NbBr5 |
42 | Молибден | Mo | МОЛИБДЕН II, III, IV, V, VI | Mo2O5, MoF6 |
43 | Технеций | Tc | I — VII | Tc2S7 |
44 | Рутений | Ru | II — VIII | RuO4, RuF5, RuBr3 |
45 | Родий | Rh | I, II, III, IV, V | RhS, RhF3 |
46 | Палладий | Pd | I, II, III, IV | Pd2S, PdS2 |
47 | Серебро | Ag | I, II, III | AgO, AgF2, AgNO3 |
48 | Кадмий | Cd | II | CdCl2 |
49 | Индий | In | III | In2O3 |
50 | Тинктадиен | Sn | II, IV | SnBr4, SnF2 |
51 | Сурьма | Sb | III, IV, V | SbF5, SbH3 |
52 | Теллур | Te | VI, IV, II | TeH2, H6TeO6 |
53 | Йод | I | I, III, V, VII | HIO3, HI |
54 | Ксенон | Xe | II, IV, VI, VIII | XeF6, XeO4, XeF2 |
55 | Цезий | Cs | I | CsCl |
56 | Барий | Ba | II | Ba(OH)2 |
57 | Лантан | La | III | LaH3 |
58 | Церий | Ce | III, IV | CeO2, CeF3 |
59 | Празеодим | Pr | III, IV | PrF4, PrO2 |
60 | Неодим | Nd | III | Nd2O3 |
61 | Прометий | Pm | III | Pm2O3 |
62 | Самарий | Sm | II, III | SmO |
63 | Европий | Eu | II, III | EuSO4 |
64 | Гадолиний | Gd | III | GdCl3 |
65 | III Тербий | Tb | III, IV | TbF4, TbCl3 |
66 | Диспрозий | Dy | III | Dy2O3 |
67 | Cholmium | Ho | III | Ho2O3 |
68 | Эрбий | Er | III | Er2O3 |
69 | Thulio | Tm | II, III | Tm2O3 |
70 | Иттербий | Yb | II, III | YO |
71 | Лютеций | Lu | III | LuF3 |
72 | Гафний | Hf | II, III, IV | HfBr3, HfCl4 |
73 | Тантал | Ta | I — V | TaCl5, TaBr2, TaCl4 |
74 | Вольфрам / Вольфрам | W | II — VI | WBr6, Na2WO4 |
75 | Рений | Re | I — VII | Re2S7, Re2O5 |
76 | Осмий / Osmium | Os | II — VI, VIII | OsF8, OsI2, Os2O3 |
77 | Иридиум | Ir | I — VI | IrS3, IrF4 |
78 | Платина | Pt | I, II, III, IV, V | Pt(SO4)3, PtBr4 |
79 | Золото | Au | I, II, III | AuH, Au2O3, Au2Cl6 |
80 | Меркурий / Mercury | Hg | II | HgF2, HgBr2 |
81 | Таллий | Tl | I, III | TlCl3, TlF |
82 | Ведущий руководитель | Pb | II, IV | PbS, PbH4 |
83 | Висмут | Bi | III, V | BiF5, Bi2S3 |
84 | Полоний | Po | VI, IV, II | PoCl4, PoO3 |
85 | Астатины | At | Нет данных | — |
86 | Радон | Rn | не | — |
87 | Francium | Fr | I | — |
88 | Радио | Ra | II | RaBr2 |
89 | Актиниум | Ac | III | AcCl3 |
90 | Торий | Th | II, III, IV | ThO2, ThF4 |
91 | Проактиний / Protactinium | Pa | IV, V | PaCl5, PaF4 |
92 | Уран | U | III, IV | UF4, UO3 |
93 | Poseidonium | Np | III — VI | NpF6, NpCl4 |
94 | Плутоний | Pu | II, III, IV | PuO2, PuF3, PuF4 |
95 | Америций | Am | III — VI | AmF3, AmO2 |
96 | Куриум | Cm | III, IV | CmO2, Cm2O3 |
97 | Беркли | Bk | III, IV | BkF3, BkO2 |
98 | Калифорния | Cf | II, III, IV | Cf2O3 |
99 | Эйнштейниум | Es | II, III | EsF3 |
100 | Фермий | Fm | II, III | — |
101 | Менделевий | Md | II, III | — |
102 | Нобелиум | No | II, III | — |
103 | Лоренс | Lr | III | — |
Номер | Статья | Символ | Валентность химических элементов | Пример |
Электроотрицательность. Степень окисления и валентность химических элементов
Электроотрицательность — это способность атома химического элемента в соединении притягивать электроны связанных с ним атомов других химических элементов.
Как и другие свойства атомов химических элементов, электроотрицательность периодически изменяется по мере увеличения атомного номера элемента:
- График выше демонстрирует периодичность изменения электроотрицательности элементов главных подгрупп в зависимости от порядкового номера элемента.
- При движении вниз по подгруппе таблицы Менделеева электроотрицательность химических элементов уменьшается, при движении вправо по периоду возрастает.
- Электроотрицательность отражает неметалличность элементов: чем выше значение электроотрицательности, тем более у элемента выражены неметаллические свойства.
Степень окисления
Состояние окисления — условный заряд атома химического элемента в соединении, рассчитанный в предположении, что все связи в молекуле являются ионными, т.е. все электронные пары связей смещены к атомам с более высокой электроотрицательностью.
Как рассчитать степень окисления элемента в соединении?
Степень окисления химических элементов в простых веществах всегда равна нулю.
Существуют элементы, которые имеют постоянную степень окисления в сложных веществах:
Щелочные металлы, т.е. все металлы группы IA — Li, Na, K, Rb, Cs, Fr | +1 |
+2 | Алюминий Al |
+3 | Фтор F |
-1 | Существуют определенные химические элементы, которые имеют стабильное состояние окисления в подавляющем большинстве соединений. Эти элементы включают: |
Водород H
+1 | +1 | Кислород O |
-2 | Пероксиды водорода и металлов: фторид кислорода | Алгебраическая сумма состояний окисления всех атомов в молекуле всегда равна нулю. Алгебраическая сумма степеней окисления всех атомов иона равна заряду иона. |
Высшая (максимальная) степень окисления равна номеру группы. Исключениями, которые не подпадают под это правило, являются элементы подгруппы I, элементы подгруппы VIII, а также кислород и фтор.
Химические элементы, номер группы которых не соответствует высшей степени окисления (выучить наизусть)
Кислород
VI | +2 (в OF2) | Фтор |
VII | Медь | |
I | +2 | Алюминий Al |
VIII | +6 (например, K2FeO4) | Низшая степень окисления металла всегда равна нулю, а низшая степень окисления неметалла рассчитывается по формуле: |
На основании вышеприведенных правил можно определить степень окисления химического элемента в любом веществе.
- низшая степень окисления неметалла = №группы − 8
Валентное состояние