Валентность (химия)
-
Определение валентности
- Валентность атома — мера его способности соединяться с другими атомами.
- Валентность обычно определяется количеством химических связей, которые образует атом.
- Валентность не следует путать с координационным числом, степенью окисления или количеством валентных электронов.
-
Примеры валентностей
- Водород: 1
- Углерод: 4
- Азот: 3
- Фосфор: 5
- Сера: 2
- Хлор: 1
- Ксенон: 8
-
Историческое развитие
- Этимология слов valence и valency восходит к 1425 году.
- Концепция валентности была разработана во второй половине 19 века.
- Уильям Хиггинс и Эдвард Франкленд внесли значительный вклад в развитие теории валентности.
-
Современные теории
- Современные теории химической связи включают кубический атом, структуры Льюиса, теорию валентных связей и молекулярные орбитали.
- Альфред Вернер и Ричард Абегг внесли вклад в понимание валентности и степени окисления.
-
Электроны и валентность
- Модель ядерного атома Резерфорда показала, что электроны ответственны за взаимодействие атомов.
- Гилберт Н. Льюис объяснил валентность и химическую связь в терминах октета из 8 электронов.
- Лайнус Полинг предложил полярные ковалентные связи и гипервалентные молекулы.
-
Общие валентности
- Для элементов основных групп валентность варьируется от 1 до 8.
- Поливалентность относится к видам, не ограниченным определенным числом валентных связей.
- Переходные металлы и металлы справа, как правило, многовалентны.
-
Валентность и степень окисления
- Валентность и степень окисления часто используются как синонимы, но это не всегда так.
- Валентность определяет количество валентных связей атома, а степень окисления — количество валентных электронов.
- Степень окисления может быть положительной или отрицательной, в то время как валентность всегда положительна.
-
Примеры различий между валентностью и степенью окисления
- В перхлоратах ClO−4 хлор имеет валентность 7 и степень окисления +7.
- В четырехокиси рутения RuO4 рутений имеет валентность 8 и степень окисления +8.
- В декафториде дисульфура S2F10 сера имеет валентность 6 и степень окисления +5.
- В двуокиси водорода O2 кислород имеет валентность 2 и степень окисления 0.
- В ацетилене H−C≡C−H углерод имеет валентность 4 и степень окисления -1.
-
Определение валентности
- Франкленд считал, что валентность элемента — это единичное значение, соответствующее максимальному наблюдаемому значению.
- ИЮПАК принял определение валентности в 1994 году, основанное на данных из списка степеней окисления элементов.
- Водород и хлор используются как примеры одновалентных атомов, но хлор может иметь степени окисления от +1 до +7.
-
Максимальные валентности элементов
- Максимальные валентности элементов основаны на данных из списка степеней окисления.
- Они обозначены цветовым кодом в таблице.