Валентність-це хімічна характеристика атомів, яка показує, скільки інших атомів можуть приєднатися до атома даного елемента при утворенні хімічних сполук. Валентність важлива для розуміння того, які елементи і в якій кількості утворюють між собою зв'язки в хімічних сполуках.
У 7 класі учням пропонується почати вивчення цього важливого поняття. Вони вивчають таблицю Менделєєва і вчаться визначати валентність елементів за їх місцем в таблиці. За допомогою таблиці Менделєєва вони дізнаються, що валентність кисню дорівнює двом, а валентність натрію – одному. Знаючи валентність, учні можуть передбачити, які зв'язки утворюють атоми різних елементів.
Крім таблиці Менделєєва, в 7 класі учням даються і інші методи визначення валентності. Наприклад, вони вчаться аналізувати формулу сполуки і знаходити в ній атоми, у яких валентність невідома. Потім вони порівнюють кількість зв'язків атома з кількістю електронів на його зовнішній енергетичній оболонці і визначають валентність цього атома.
Валентність: основні поняття та визначення
Визначення валентності може бути складним для деяких елементів, але для різних груп елементів валентність може бути передбачена за допомогою періодичної таблиці.
Найбільш зрозумілим способом визначення валентності є розгляд електронної конфігурації атома. Для цього можна використовувати наступні кроки:
- Знайдіть елемент у періодичній таблиці.
- Визначте загальну кількість електронів в атомі. Це можна зробити, спираючись на положення елемента в періодичній таблиці.
- Розподіліть електрони по енергетичних рівнях і підрівнях відповідно до правил заповнення.
- Визначте кількість валентних електронів, які знаходяться на найвищому енергетичному рівні. Це і буде валентністю атома.
Наприклад, вуглець знаходиться в 4-й групі періодичної таблиці і має загальну кількість електронів Рівне 6. Розподіляючи електрони на енергетичних рівнях, ми можемо визначити, що вуглець має 4 валентні електрони на найвищому енергетичному рівні. Тому валентність вуглецю дорівнює 4.
Знаючи валентність атома, ми можемо передбачати, які зв'язки атоми можуть утворювати між собою. Наприклад, атом з валентністю 1 утворюватиме один зв'язок, а атом з валентністю 2 утворюватиме два зв'язки.
Валентність-важливе поняття в хімії, яке допомагає зрозуміти, як атоми з'єднуються один з одним і утворюють різні хімічні сполуки.
Що таке валентність?
Найбільш поширена форма представлення валентності-таблична форма, в якій вказується кількість електронів, які атом даного елемента може віддати або прийняти при утворенні хімічного зв'язку.
| Елемент | Валентність |
|---|---|
| Водень (H) | 1 |
| Кисень (O) | 2 |
| Азот (N) | 3 |
| Вуглець (C) | 4 |
| Хлор (Cl) | 1 |
У таблиці представлені значення валентності для деяких елементів. Наприклад, водень має валентність 1, Що означає, що він може з'єднуватися з одним атомом іншого елемента. Кисень має валентність 2, значить він може з'єднуватися з двома атомами іншого елемента.
Розуміння валентності важливо для розуміння хімічних реакцій та утворення сполук між атомами. Знаючи валентність елементів, можна передбачити можливі сполуки і реакції між ними, а також будувати хімічні формули і рівняння.
Навіщо потрібно знати валентність?
Наприклад, якщо ми знаємо, що валентність кисню дорівнює 2, а валентність водню дорівнює 1, ми можемо визначити формулу води (H2O). Також, знаючи валентність елементів, ми можемо визначити, скільки атомів кожного елемента бере участь у реакції, наприклад, при синтезі води з водню та кисню.
Знання валентності також допомагає передбачити та пояснити поведінку хімічних речовин. Наприклад, елементи з валентністю рівною нулю (інертні гази) будуть мало реактивними, так як вони вже мають повністю заповнену зовнішню оболонку електронів. І навпаки, елементи з великою валентністю будуть більш реактивними, оскільки їм потрібно прийняти або віддати електрони для досягнення стабільної конфігурації.
Таким чином, знання валентності є важливим інструментом у хімії, що дозволяє краще зрозуміти та передбачити властивості та реакційну здатність хімічних речовин.
Способи визначення валентності
Визначення валентності хімічного елемента може відбуватися за допомогою різних методів і експериментів.
Один із способів-це визначення валентності елемента по його окислювальним властивостям. Окисне властивість елемента залежить від його здатності віддавати або приймати електрони при хімічних реакціях. Якщо елемент з'єднується з іншими елементами, віддаючи електрони, його валентність позитивна. Якщо елемент приймає електрони від інших елементів, його валентність негативна.
Інший спосіб-це визначення валентності елемента за схемою електронного розподілу за енергетичними рівнями. На енергетичній схемі зображуються енергетичні рівні елемента і розподіл електронів на цих рівнях. Кількість електронів на останньому енергетичному рівні визначає валентність елемента.
Також валентність елементів можна визначити за формулами хімічних сполук. У хімічних формулах елементи позначаються символами, а їх валентність вказується в правому верхньому куті елементного символу. За формулою можна визначити, скільки електронів елемент віддає або приймає при з'єднанні.
| Експеримент / метод | Опис |
|---|---|
| Окислювальні властивості | Визначення валентності елемента по його здатності віддавати або приймати електрони при хімічних реакціях. |
| Електронний розподіл | Визначення валентності елемента за схемою електронного розподілу за енергетичними рівнями. |
| Хімічна сполука | Визначення валентності елемента за формулами хімічних сполук. |
Метод з індексами
Індекс-це число, написане нижче атомного символу у формулі речовини. Він показує скільки атомів даного елемента міститься в молекулі речовини.
Для визначення валентності елемента за допомогою методу з індексами слід:
- Виписати формулу речовини.
- Визначити індекси атомів кожного елемента у формулі.
- Порівняти індекси зі звичайними валентностями елементів. Звичайні валентності елементів можна знайти в таблиці валентностей.
- Якщо індекси відповідають звичайним валентностям, то це і є валентність елемента.
- Якщо індекси не відповідають звичайним валентностям, потрібно помножити індекси на якесь число, щоб зробити їх рівними звичайним валентностям і знайти найменше спільне кратне отриманих значень.
Таким чином, метод з індексами дозволяє визначити валентність елемента на основі його індексів у формулі речовини.
Таблиця Менделєєва і валентність
Кожен елемент в таблиці Менделєєва має свій унікальний номер, символ і атомну масу. Також елементи групуються за своїми хімічними властивостями і утворюють хімічні сімейства, які стоять вертикально в таблиці. Горизонтально таблиця розділена на періоди.
Валентність елемента-це його здатність утворювати хімічні зв'язки з іншими елементами. Валентність визначає, скільки електронів передає або приймає атом даного елемента при формуванні хімічного зв'язку. Вона може бути позитивною (атом віддає електрони) або негативною (атом приймає електрони).
Визначення валентності елемента в таблиці Менделєєва здійснюється за його місцем в групі. Група елемента показує кількість електронів у зовнішній оболонці, які можуть бути використані при утворенні хімічних зв'язків. Наприклад, елементи першої групи (алкалії) мають валентність +1, так як вони легко віддають один електрон. А елементи восьмої групи (інертні гази) мають валентність 0, так як їх зовнішня оболонка повністю заповнена і вони практично не беруть участь в хімічних реакціях.
Таблиця Менделєєва допомагає визначити валентність елементів і передбачити їх хімічну поведінку. Знаючи валентність елементів, можна будувати хімічні формули сполук, передбачати їх реакції і властивості, а також розробляти нові речовини.
| Група | Валентність |
|---|---|
| 1 | +1 |
| 2 | +2 |
| 13 | +3 |
| 14 | ±4 |
| 15 | -3 |
| 16 | -2 |
| 17 | -1 |
| 18 | 0 |
Приклади визначення валентності
Щоб зрозуміти, яка валентність у атома речовини, необхідно проаналізувати його хімічну взаємодію і ступінь окислення.
Візьмемо, наприклад, воду (H2O). Знаючи, що водень (H) має валентність 1, а кисень (O) - 2, можна визначити валентність елементів у воді. Так як склад води - два атома водню і один атом кисню, можна зробити висновок, що валентність водню в цьому з'єднанні дорівнює 1, а кисню - 2.
Іншим прикладом може служити хлорид натрію (NaCl). Знаючи, що натрій (Na) має валентність 1, а хлор (Cl) - 1, можна визначити валентність елементів у хлориді натрію. Таким чином, валентність натрію в цій сполуці дорівнює 1, а валентність хлору - також 1.
Такі приклади допомагають визначити ступінь окислення атома і його валентність в різних хімічних сполуках.