ЧТО ТАКОЕ ВАЛЕНТНОСТЬ В» Мурзим

Найдено 8 определений Показать: [все] [проще] [сложнее]

Автор: [российский] [зарубежный] Время: [современное]

—> ВАЛЕНТНОСТЬ (от лат. valentia – сила) – способность одного элемента к образованию связей с другими.

Источник: Учебный словарь и персоналии по возрастной и педагогической психологии. Бишкек. 2002

—> Валентность (Valence)

Источник: Ньюстром Д., Дэвис К. Организационное поведение. 2000

—> Валентность

Источник: Жмуров В.А. Большая энциклопедия по психиатрии. 2012

—>ВАЛЕНТНОСТЬ

Источник: Большой психологический словарь. Сост. Мещеряков Б., Зинченко В. Олма-пресс. 2004

—>ВАЛЕНТНОСТЬВ теории поля Курта Левина – психологическая значимость объекта, события, человека, цели, области и т.д. в жизненном пространстве индивида. Левин использовал характеристики отрицательная и положительная для обозначения валентности предметов, которых избегают и к которым стремятся, соответственно.

Источник: Оксфордский толковый словарь по психологии. 2002

—>Валентность

Источник: Frager R., Fadiman J. Glossary of «Personality and Personal Growth», 2002

—>ВалентностьЗаимствованный термин психологии, обозначающий силу «привлечения» (положительная валентность) или отталкивания (отрицательная валентность), происходящих из той или иной области психологической среды, в которой находится данный индивид. В., происходящая из соответствующей психологической области (которая может представлять собой деятельность, социальную позицию, предмет или любую другую возможную цель), всегда находится в определенном соотношении с разными потребностями личности. В. и удовлетворяющая ценность тесно связаны. У больных с невротическими и в особенности психическими расстройствами в период болезненного приступа или после него могут наступить изменения в валентности — как в положительном, так и в отрицательном смысле.

Источник: Психиатрический энциклопедический словарь. К. МАУП 2003

—>ВАЛЕНТНОСТЬпонятие, используемое в теории поля К. Левина. В., по Левину, это мера ценности или степень привлекательности для человека какого-либо объекта (предмета, другого человека, вида деятельности и т. п.), характеризующая его как способного удовлетворить ту или иную потребность человека. Все, что происходит в «жизненном пространстве» (это еще одно понятие из теории поля Левина) и имеет какое-то значение для удовлетворения человеческих потребностей, обладает специфической В., соответственно, позитивной или негативной. Позитивную В. объект или событие имеют, если они способствуют удовлетворению потребности; негативную В., – если они препятствуют удовлетворению потребности. См. Левин Курт, «жизненное пространство», поля теория (К. Левина).

Источник: Психологичеcкий словарь. М. Владос. 2007

Показать еще… ЧТО ТАКОЕ ВАЛЕНТНОСТЬ

Понятие валентности в химии долго считалось одним из основных. В«ВаВ­лентность — фундаментальное свойстВ­во атома, — писал более века назад знаменитый немецкий учёный, один из создателей теории химического строения Фридрих Кекуле, — свойстВ­во такое же постоянное и неизменяеВ­мое, как и самый атомный весВ». ОднаВ­ко в современной научной литературе этот термин употребляется не очень широко. Более того, даже в учебниках он трактуется по-разному.

Так, если валентность определять общим числом электронов, участвуюВ­щих в образовании химических связей с другими атомами, то азот в HNO3 следует считать пятивалентным, поВ­скольку его атом использовал все свои пять внешних электронов — два s-электрона (спаренные) и три р-электрона (неспаренные):

Если же валентность определять чисВ­лом электронных пар, которыми данный атом связан с другими, то максимальная валентность азота будет равна четырём.

При этом три р-электрона образуют с электронами других атомов три ковалентные связи, а ещё одна образуется за счёт двух s-электронов. Пример — реакция аммиака с кислотами.

Наконец, если определять валентВ­ность только числом неспаренных элекВ­тронов в атоме, то валентность азота не может превышать трёх, поскольку распаривание s-электронов невозможВ­но — для этого у атома азота нет подходящих орбиталей. Например, в галогенидах азот образует только три ковалентные связи, и не существует таВ­ких соединений, как NCl5, или NBr5(в отВ­личие от вполне стабильных РСl5и РВr5).

В 

В 

Если же атом азота отдаст один из своих s-электронов, то в образовавшемВ­ся катионе N+останется четыре неспаренных электрона и его валентность буВ­дет равна четырём. Так происходит в молекуле HNO3, где один электрон переходит от атома азота к атому кисВ­лорода.

Как видим, разные определения ваВ­лентности приводят к разным результаВ­там даже в случае простых молекул.

Почему так происходит? Можно ли однозначно определить валентность? Чтобы найти ответы на эти вопросы, рассмотрим, как с развитием химии изВ­менялось само это понятие.

В 

В 

Впервые идею об определённой В«ёмВ­кости насыщенияВ» атомов металлов и кислорода высказал в 1853 г. английВ­ский химик Эдуард Франкленд (1825— 1899). К концу 50-х гг. XIX в. большинстВ­во химиков признавали, что валентность (тогда говорили В«атомностьВ») углерода равна четырём, кислорода и серы — двум, галогенов — единице. Сам термин В«валентностьВ», предложенный в 1868 г. берлинским профессором Карлом Вихельхаусом (1842—1927), был взят из латыни (от лат. valentia — В«силаВ»), однаВ­ко длительное время почти не употребВ­лялся. В классическом труде В«Основы химииВ» Д. И. Менделеев лишь нескольВ­ко раз использует как синоним валентВ­ности понятие В«атомностьВ», не останаВ­вливаясь на нём детально и не давая однозначного определения.

И это не случайно. В«Ни одно поняВ­тие в химии не получало такого количеВ­ства неясных и неточных определений, как понятие валентностиВ», — писал в 1917 г. американский педагог АлекВ­сандр Смит. Вначале химики ошибочно полагали, что каждый элемент имеет одВ­ну валентность. Это неминуемо приво

дило к искажению химических формул, которые просто В«подгонялиВ» к такому допущению. В частности, формулы двух известных хлоридов меди записывали так: Cl—Cu—Cu—Cl и Cl—Cu—Cl. По этому поводу Смит делает важный и актуальный во все времена вывод: В«Вполне противно научному методу — изобретать или искажать факты в целях поддержки представления, которое, не будучи основано на опыте, являетВ­ся результатом простого предположеВ­ния. Однако история науки показываВ­ет, что подобные ошибки наблюдаются частоВ».

Обзор представлений начала XX в. о валентности дал в 1912 г. известный русский химик Лев Александрович Чугаев (1873—1922). Он отметил, что термин потерял однозначность и первоВ­начальную простоту определения и фаВ­ктически, по мере развития химии, разделился на несколько понятий — парциальную валентность, главную и побочную и т. д.

Первые осложнения начались с приВ­знания, что валентность — величина переменная. Теорию немецкого химиВ­ка Фридриха Карла Иоганнеса Тиле (1865—1918) о парциальных, или часВ­тичных, валентностях (см. статью В«АроВ­матический — не значит ароматныйВ») Чугаев считает одной из первых попы-

ток расширить классическое понятие валентности. Швейцарский химик АльфВ­ред Вернер предположил, что наряду с главными, или основными, единицаВ­ми валентности существуют другие, побочные. Например, в соединении СоСl3•6NH3атом кобальта связан одВ­новременно с девятью атомами хлора и азота!

Чугаев коснулся также теории неВ­мецкого химика Рихарда Абегга (1869— 1910) об электровалентности, которая может быть положительной (в высших кислородных соединениях) или отрицаВ­тельной (в соединениях с водородом). Валентность при этом определяется числом отдаваемых или принимаемых в реакции электронов.

Обзор Чугаева заканчивается упоВ­минанием химических соединений, к которым понятие валентности вообще неприменимо. К ним относятся, наВ­пример, интерметаллические соединеВ­ния: NaCd5, NaZn12, FeZn7и др.

Можно привести и другие факты, которые стали известны значительно позже. Так, в озоне пара электронов удерживает не два, а три атома кислоВ­рода; в других же молекулах химичеВ­ская связь может осуществляться вообще единственным электроном. Описать подобные связи без привлечения аппаВ­ратаВ  квантовой химииВ  невозможно.

И эти В«неклассическиеВ» случаи вовсе не исключение. Как, например, опредеВ­лить валентность атомов водорода и боВ­ра в пентаборане В5Н9, в котором неВ­которые атомы водорода связаны сразу с двумя атомами бора? Какова валентВ­ность железа в пентакарбониле Fe(CO)5 (атом железа связан с пятью атомаВ­ми углерода) или хрома — в пентакарбонилхромате натрия Na2Cr(CO)5? Подобных В«нарушителей валентностиВ» становилось всё больше. Возникшие трудности привели к тому, что химики вместо понятия валентности всё шире стали использовать чисто формальное понятие степени окисления.

Какие же напрашиваются выводы? По-видимому, традиционное понятие валентности имеет чёткий и однозначВ­ный смысл только для соединений, в коВ­торых все химические связи являются двухцентровыми (т. е. соединяют тольВ­ко два атома) и каждая связь осущестВ­вляется парой электронов, расположенВ­ной между двумя соседними атомами, проще говоря — для ковалентных соВ­единений типа HCl, СО2, С5Н12 и т. п. Попытки же дать определение валентВ­ности В«на все случаи жизниВ» малопроВ­дуктивны и вряд ли нужны. Фактически этот термин стал абстракцией. Недаром авторы многих современных учебников обходятся без него.

Автор — DARK-ADMIN, дата — 4.09.2011 Информация Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Таблица валентности химических элементов.

Таблица валентности химических элементов:

Ниже приводится таблица валентности химических элементов с примерами соединений.

Валентность (от лат. valēns – «имеющий силу») – способность атомов химических элементов образовывать определённое число химических связей.

Валентность – это мера (численная характеристика) способности химических элементов образовывать определённое число химических связей.

Значения валентности записывают римскими цифрами I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII.

Валентность определяют по числу химических связей, которые один атом образует с другими.

Таблица валентности химических элементов:

Атомный номер Химический элемент Символ Валентность Примеры соединений Примечание
1 Водород H I HCl
2 Гелий He отсутствует
3 Литий Li I LiOH
4 Бериллий Be II BeCO3
5 Бор B III B2O3
6 Углерод C II, IV CO,  CH4
7 Азот N I, II, III, IV N2O,  NO,  N2O3,  NO2 В азотной кислоте (HNO3) и своем высшем оксиде (N2O5) атом азота образует только четыре ковалентные связи, являясь четырехвалентным
8 Кислород Ca II CaO
9 Фтор H I HF
10 Неон Ne отсутствует
11 Натрий Na I Na2S
12 Магний Mg II Mg(NO3)2
13 Алюминий Al III AlCl3
14 Кремний Si II, IV SiO,  SiO2
15 Фосфор P III, V P2O3,  P2O5
16 Сера S II, IV, VI H2S,  SO2,  SO3
17 Хлор Cl I, III, IV, V, VI, VII NaCl,  NaClO2,  NaClO2,  KClO3,  Cl2O6,  Cl2O7
18 Аргон Ar отсутствует
19 Калий K I KOH
20 Кальций Ca II Ca(OH)2
21 Скандий Sc III Sc2O3
22 Титан Ti II, III, IV TiO,  Ti2O3,  TiO2
23 Ванадий V II, III, IV, V VO,  V2O3,  VO2,  V2O5
24 Хром Cr II, III, VI CrO,  Cr2O3,  CrO3
25 Марганец Mn II, III, IV, VI, VII Mn(OH)2,  Mn2O3,  MnO2,  MnO3,  Mn2O7
26 Железо Fe II, III Fe(OH)2,  Fe(OH)3
27 Кобальт Co II, III CoCl2,  CoCl3
28 Никель Ni II, III NiO,  Ni2O3
29 Медь Cu I, II Cu2O,  CuO
30 Цинк Zn II ZnSO4
31 Галлий Ga I, II, III Ga2Se,  GaSe,  Ga2Se3
32 Германий Ge II, IV GeO,  GeO2
33 Мышьяк As III, V As2O3,  As2O5
34 Селен Se II, IV, VI H2Se,  SeCl4,  H2SeO4
35 Бром Br I, III, V, VII HBr,  HBrO2,  HBrO3,  HBrO4
36 Криптон Kr отсутствует
37 Рубидий Rb I RbOH
38 Стронций Sr II SrO
39 Иттрий Y III Y(NO3)3
40 Цирконий Zr II, III, IV ZrF2,   ZrBr3,  ZrCl4
41 Ниобий Nb I, II, III, IV, V NbH, NbO, NbI3, NbO2, Nb2O5
42 Молибден Mo II, III, IV, V, VI MoCl2, Mo(OH)3, MoO2, MoCl5, MoF6
43 Технеций Tc II, III, IV, V, VI, VII TcCl2, TcBr3, TcBr4, TcF5, TcCl6, Tc2O7
44 Рутений Ru II, III, IV, V, VI, VII, VIII Ru(OH)2, RuCl3, Ru(OH)4, Ru2O5, RuB2, NaRuO4, RuO4
45 Родий Rh II, III, IV, V, VI RhO, Rh2(SO4)3, Rh(OH)4, RhF5, RhF6
46 Палладий Pd II, IV PdO, PdO2
47 Серебро Ag I, II, III Ag2O, AgO, Ag3P
48 Кадмий Cd I, II Cd2O, CdO
49 Индий In I, II, III In2O, InO, In2O3
50 Олово Sn II, IV SnSO4, Sn(SO4)2
51 Сурьма Sb III, V Sb2S3, Sb2S5
52 Теллур Te II, IV, VI H2Te, TeO2, K2TeO4
53 Йод I I, III, V, VII HI, HIO2, HIO3, HIO4
54 Ксенон Xe отсутствует
55 Цезий Cs I Cs2O
56 Барий Ba II Ba(OH)2
57 Лантан La III La2(SO4)3
58 Церий Ce III, IV Ce(NO3)3, CeO2
59 Празеодим Pr II, III, IV PrO, Pr2O3, PrO2
60 Неодим Nd II, III NdO, Nd2O3
61 Прометий Pm III PmBr3
62 Самарий Sm II, III SmO, Sm(NO3)3
63 Европий Eu II, III EuO, Eu(OH)3
64 Гадолиний Gd II, III GdS, Gd2O3
65 Тербий Tb II, III, IV TbH2, TbBr3, TbO2
66 Диспрозий Dy II, III DyBr2, Dy2O3
67 Гольмий Ho III Ho2(SO4)3
68 Эрбий Er III Er2O3
69 Тулий Tm II, III TmS, Tm2O3
70 Иттербий Yb II, III YbBr2, Yb2O3
71 Лютеций Lu III LuBr3
72 Гафний Hf I, II, III, IV HfCl, HfS, HfBr3, Hf(SO4)2
73 Тантал Ta I, II, III, IV, V Ta2O, TaO, TaCl3, TaO2, Ta2O5
74 Вольфрам W II, III, IV, V, VI W6Cl12, WO3, WO2, W2Cl10, WF6
75 Рений Re I, II, III, IV, V, VI, VII Re2O, ReO, Re2O3, ReO2, ReF5, ReCl6, ReF7
76 Осмий Os I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII OsI, OsI2, OsBr3, OsO2, OsCl4, OsF5, OsF6,  OsOF5,  OsO4
77 Иридий Ir I, II, III, IV, V, VI IrCl, IrCl2, IrCl3, IrO2, Ir4F20, IrF6
78 Платина Pt II, III, IV, V, VI PtO, Pt2O3, PtO2, PtF5, PtF6,
79 Золото Au I, II, III, V AuBr,  AuS,  Au2O3,  Au2F10
80 Ртуть Hg I, II GdHg3,  HgH2
81 Таллий Tl I, II, III Tl2S, TlS, TlBr3,
82 Свинец Pb II, IV PbO, PbO2
83 Висмут Bi III, V Bi2O3, Bi2O5,
84 Полоний Po II, IV, VI
85 Астат At нет данных
86 Радон Rn отсутствует
87 Франций Fr I FrOH
88 Радий Ra II Ra(OH)2
89 Актиний Ac III Ac2O3
90 Торий Th II, III, IV ThI2,  ThI3, Th(OH)4
91 Протактиний Pa II, III, IV, V PaO,  PaH3,  Pa(OH)4,  Pa2O5
92 Уран U III, IV, V, VI
93 Нептуний Np III, IV, V, VI, VII
94 Плутоний Pu III, IV, V, VI, VII
95 Америций Am II, III, IV, V, VI
96 Кюрий Cm II, III, IV
97 Берклий Bk III, IV
98 Калифорний Cf II, III, IV
99 Эйнштейний Es II, III
100 Фермий Fm II, III

Первоначально за единицу валентности была принята валентность атома водорода. Валентность другого элемента можно при этом выразить числом атомов водорода, которое присоединяет к себе или замещает один атом этого другого элемента. Определенная таким образом валентность называется валентностью в водородных соединениях или валентностью по водороду: так, в соединениях HCl, H2O, NH3, CH4 валентность по водороду хлора равна единице, кислорода – двум, азота – трём, углерода – четырём.

Валентность кислорода, как правило, равна двум. Поэтому, зная состав или формулу кислородного соединения того или иного элемента, можно определить его валентность как удвоенное число атомов кислорода, которое может присоединять один атом данного элемента. Определенная таким образом валентность называется валентностью элемента в кислородных соединениях или валентностью по кислороду: так, в соединениях K2O, CO, N2O3, SiO2, SO3 валентность по кислороду калия равна единице, углерода – двум, азота – трём, кремния – четырём, серы – шести.

С точки зрения электронной теории валентность определяется числом неспаренных (валентных) электронов в основном или возбужденном состоянии.

Известны элементы, которые проявляют постоянную валентность. У большинства химических элементов валентность переменная.

Таблица химических элементов Д.И. Менделеева

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

Найти что-нибудь еще?

карта сайта Поделись знанием: Материал из Википедии — свободной энциклопедии Перейти к: навигация, поиск

Вале́нтность (от лат. valēns «имеющий силу») — способность атомовхимических элементов образовывать определённое число химических связей.

История возникновения понятия «валентность»

Этимологиютерминавалентность возможно отследить начиная с 1425 года, когда его начали использовать в научных текстах в значении «экстракт», «препарат». Использование в рамках современного определения зафиксировано в 1884 году (нем. Valenz)[1]. В 1789 году Уильям Хиггинс опубликовал работу, в которой высказал предположение о существовании связей между мельчайшими частицами вещества[2].

Однако точное и позже полностью подтверждённое понимание феномена валентности было предложено в 1852 году химиком Эдуардом Франклендом в работе, в которой он собрал и переосмыслил все существовавшие на тот момент теории и предположения на этот счёт[3]. Наблюдая способность к насыщению разных металлов и сравнивая состав органических производных металлов с составом неорганических соединений, Франкленд ввёл понятие о «соединительной силе» (соединительном весе), положив этим основание учению о валентности. Хотя Франкленд и установил некоторые частные закономерности, его идеи не получили развития.

Решающую роль в создании теории валентности сыграл Фридрих Август Кекуле. В 1857 г. он показал, что углерод является четырёхосновным (четырёхатомным) элементом, и его простейшим соединением является метан СН4. Уверенный в истинности своих представлений о валентности атомов, Кекуле ввёл их в свой учебник органической химии: основность, по мнению автора — фундаментальное свойство атома, свойство такое же постоянное и неизменяемое, как и атомный вес. В 1858 г. взгляды, почти совпадающие с идеями Кекуле, высказал в статье «О новой химической теории» Арчибальд Скотт Купер.

Уже три года спустя, в сентябре 1861 г. А. М. Бутлеров внёс в теорию валентности важнейшие дополнения. Он провёл чёткое различие между свободным атомом и атомом, вступившим в соединение с другим, когда его сродство «связывается и переходит в новую форму». Бутлеров ввёл представление о полноте использования сил сродства и о «напряжении сродства», то есть энергетической неэквивалентности связей, которая обусловлена взаимным влиянием атомов в молекуле. В результате этого взаимного влияния атомы в зависимости от их структурного окружения приобретают различное «химическое значение». Теория Бутлерова позволила дать объяснение многим экспериментальным фактам, касавшимся изомерии органических соединений и их реакционной способности. image Огромным достоинством теории валентности явилась возможность наглядного изображения молекулы. В 1860-х гг. появились первые молекулярные модели. Уже в 1864 г. А. Браун предложил использовать структурные формулы в виде окружностей с помещёнными в них символами элементов, соединённых линиями, обозначающими химическую связь между атомами; количество линий соответствовало валентности атома. В 1865 г. А. фон Гофман продемонстрировал первые шаростержневые модели, в которых роль атомов играли крокетные шары. В 1866 г. в учебнике Кекуле появились рисунки стереохимических моделей, в которых атом углерода имел тетраэдрическую конфигурацию.

Первоначально за единицу валентности была принята валентность атома водорода. Валентность другого элемента можно при этом выразить числом атомов водорода, которое присоединяет к себе или замещает один атом этого другого элемента. Определенная таким образом валентность называется валентностью в водородных соединениях или валентностью по водороду: так, в соединениях HCl, H2O, NH3, CH4 валентность по водороду хлора равна единице, кислорода – двум, азота – трём, углерода – четырём.

Валентность кислорода, как правило, равна двум. Поэтому, зная состав или формулу кислородного соединения того или иного элемента, можно определить его валентность как удвоенное число атомов кислорода, которое может присоединять один атом данного элемента. Определенная таким образом валентность называется валентностью элемента в кислородных соединениях или валентностью по кислороду: так, в соединениях K2O, CO, N2O3, SiO2, SO3 валентность по кислороду калия равна единице, углерода – двум, азота – трём, кремния – четырём, серы – шести.

У большинства элементов значения валентности в водородных и в кислородных соединениях различны: например, валентность серы по водороду равна двум (H2S), а по кислороду шести (SO3). Кроме того, большинство элементов проявляют в разных своих соединениях различную валентность [некоторые элементы могут не иметь ни гидридов, ни оксидов]. Наприм., углерод образует с кислородом два оксида: монооксид углерода CO и диоксид углерода CO2. В монооксиде углерода валентность углерода равна двум, а в диоксиде – четырём (некоторые элементы способны образовывать также пероксиды). Из рассмотренных примеров следует, что охарактеризовать валентность элемента каким-нибудь одним числом и/или методом, как правило, нельзя.

Современные представления о валентности

С момента возникновения теории химической связи понятие «валентность» претерпело существенную эволюцию. В настоящее время оно не имеет строгого научного толкования, поэтому практически полностью вытеснено из научной лексики и используется, преимущественно, в методических целях. В основном, под валентностью химических элементов обычно понимается способность свободных его атомов (в более узком смысле — мера его способности) к образованию определённого числа ковалентных связей. В соединениях с ковалентными связями валентность атомов определяется числом образовавшихся двухэлектронных двухцентровых связей. Именно такой подход принят в теории локализованных валентных связей, предложенной в 1927 годуВ. Гайтлером и Ф. Лондоном. Очевидно, что если в атоме имеется n неспаренных электронов и m неподелённых электронных пар, то этот атом может образовывать n + m ковалентных связей с другими атомами[4]. При оценке максимальной валентности следует исходить из электронной конфигурации гипотетического, т. н. «возбуждённого» (валентного) состояния. Например, максимальная валентность атома бора, углерода и азота равна 4 (например, в [BF4], CH4 и [NH4]+), фосфора — 5 (PCl5), серы — 6 (H2SO4), хлора — 7 (Cl2O7). Число связей, которые может образовывать атом, равно числу его неспаренных электронов, идущих на образование общих электронных пар (молекулярных двухэлектронных облаков). Ковалентная связь может образовываться также по донорно-акцепторному механизму. При этом в обоих случаях не учитывается полярность образовавшихся связей, а потому валентность не имеет знака — она не может быть ни положительной, ни отрицательной, в отличие от степени окисления (N2, NO2, NH3 и [NH4]+).

Кроме валентности по водороду и по кислороду, способность атомов данного элемента соединяться друг с другом или с атомами других элементов в ряде случаев можно выразить [часто и отождествить] иными способами: как, например, степень окисления элемента (условный заряд атома в предположении, что вещество состоит из ионов), ковалентность (число химических связей, образуемых атомом данного элемента, в том числе и с одноимённым элементом; см. ниже), координационное число атома (число атомов, непосредственно окружающих данный атом) и т. п. Эти характеристики могут быть близки и даже совпадать количественно, но ни коим образом не тождественны друг другу[5]. Например, в изоэлектронных молекулах азота N2, монооксида углерода CO и цианид-ионе CN реализуется тройная связь (то есть валентность каждого атома равна 3), однако степень окисления элементов равна, соответственно, 0, +2, −2, +2 и −3. В молекуле этана (см. рис.) углерод четырёхвалентен, как и в большинстве органических соединений, тогда как степень окисления равна −3.

Особенно это справедливо для молекул с делокализованными химическими связями, например в азотной кислоте степень окисления азота равна +5, тогда как азот не может иметь валентность выше 4. Известное из многих школьных учебников правило — «Максимальная валентность элемента численно равна номеру группы в Периодической таблице» — относится исключительно к степени окисления. Понятия «постоянной валентности» и «переменной валентности» также преимущественно относятся к степени окисления.

Семиполярные и донорно-акцепторные (дативные) связи по своей сути являются «двойными» связями, поскольку при их образовании происходят оба процесса: перенос электрона (образование ионной связи) и обобществление электронов (образование ковалентной связи).

Понятие валентности нельзя использовать и в очень многих случаях, когда невозможно применить модель двухэлектронных двухцентровых связей[6] — нельзя говорить о валентности элементов в соединениях, где отсутствуют ковалентные связи (чаще в таких случаях корректнее говорить о степени окисления). Представления о валентности не применимы для описания кластерных соединений, бороводородов, карборанов, π-комплексов, соединений благородных газов и многих других. Например, катионы щелочных металлов в комплексах с краун-эфирами проявляют валентность, намного превышающую их степень окисления.

Некорректным будет использование валентности для описания соединений с ионной кристаллической структурой. Так в кристалле хлорида натрия NaCl у каждого иона Na+ или Cl — центра элементарной ячейки — реальное число соседних ионов координационное число равно 6, а степень окисления — +1 и −1 соответственно. Локализованных же электронных пар вовсе нет.

В современной химии активно используется метод молекулярных орбиталей, в котором отсутствуют какие-либо аналоги понятия валентности атома. Между тем, понятие кратности химической связи наиболее близко к характеристике числа образуемых связей. Отождествление единичной связи с двухэлектронной молекулярной орбиталью возможно лишь в предельном, локализованном случае[5]. В квантовой химии аналога понятия валентности как характеристики атома в молекуле не существует, а используемое понятие спин-валентности относится к изолированному атому[7].

Ковалентность элемента (мера валентных возможностей элементов; ёмкость насыщения) определяется общим числом неспаренных электронов [валентных электронных пар[8]] как в нормальном, так и в возбуждённом состоянии атома, или, иначе говоря, число образуемых атомом ковалентных связей (углерод 2s22p2 II-ковалентен, а в возбуждённом состоянии C* 2s12p3 — IV-ковалентный; таким образом в CO и CO2 валентность составляет II или IV, а ковалентность — II и/или IV). Так, ковалентность азота в молекулах N2, NH3, Al≡N и цианамиде Ca=N-C≡N равна трём, ковалентность кислорода в молекулах H2O и CO2 — двум, ковалентность углерода в молекулах CH4, CO2 и кристалле C (алмаза) — четырём.

В классическом и/или пост-квантовохимическом представлении по электронным спектрам поглощения двухатомных молекул можно определять число оптических (валентных) электронов при данной энергии возбуждения[9]. Согласно этому методу, обратная величина тангенса угла наклона корреляционной прямой/прямых (при релевантных значениях молекулярных электронных термов, которые образованы относительными суммами атомных) соответствует числу пар валентных электронов, то есть валентности в её классическом понимании[10].

Между валентностью [стехиометрической] в данном соединении, мольной массой его атомов и его эквивалентной массой существует простое соотношение, непосредственно вытекающее из атомной теории и определения понятия «эквивалентная масса».

Стехиометрическая валентность [расчётная] элемента в данном соединении[11] равна молекулярной массе его атомов (в г/моль), делённой на эквивалентную массу элемента (в г/моль):

V=frac{M}{E}

V — Стехиометрическая валентность M — Молекулярная масса (г/моль) E — Эквивалентная масса (г/моль) Так, стехиометрическая валентность углерода в CO 12 (г/моль) /6 (г/моль) = 2, а в CO2 12 /3 = 4.

В неорганической химии во многих случаях понятие валентности элемента теряет определённость: эта величина зависит от знания химического строения соединения, во многих случаях она может быть больше номера группы (таблицы ПСХЭ). В неорганической химии обычно применяется понятие степень окисления, а в органической химии — валентность, так как большинство неорганических веществ имеет немолекулярное строение, а органических — молекулярное. Нельзя отождествлять эти два понятия, даже если они численно совпадают. Широко применяется также термин «валентные электроны», то есть наиболее слабо связанные с ядром атома, чаще всего внешние электроны.

По валентности элементов можно составлять истинные формулы соединений, и, наоборот, исходя из истинных формул можно определять валентности элементов в данных соединениях. При этом необходимо придерживаться принципа, согласно которому произведение валентности одного элемента на число его атомов равно произведению валентности второго элемента на число его атомов. Так, чтобы составить формулу оксида азота (III), следует записать сверху над символом валентности элементов stackrel{III}{mbox{N}}stackrel{II}{mbox{O}}. Определив наименьший общий знаменатель и разделив его на соответствующие валентности, получим атомное соотношение азота к кислороду, а именно 2 : 3. Следовательно, формула оксида азота (III) соответствует stackrel{+3}{mbox{N}}_{2} stackrel{-2}{mbox{O}}_{3} . Для определения валентности поступают таким же образом наоборот.

Напишите отзыв о статье «Валентность»

Примечания

  1. [www.etymonline.com/index.php?search=valence&searchmode=none Valence] — Online Etymology Dictionary.
  2. Partington J.R. A Short History of Chemistry. — Dover Publications, Inc, 1989. — ISBN 0-486-65977-1.
  3. Frankland E. On a New Series of Organic Bodies Containing Metals. // Phil. Trans. 1852. Vol. 142. P. 417—444.
  4. Неорганическая химия / Б. Д. Степин, А. А. Цветков ; Под ред. Б. Д. Степина. — М.: Высш. шк., 1994. — С. 71—72
  5. 12Валентность атомов в молекулах / Корольков Д. В. Основы неорганической химии. — М.: Просвещение, 1982. — С. 126
  6. Развитие учения о валентности. Под ред. Кузнецова В. И. М.: Химия, 1977. стр.19.
  7. Татевский В. М. Квантовая механика и теория строения молекул. М.: Изд-во МГУ, 1965. Глава 3.
  8. в том числе в донорно-акцепторной связи
  9. Серов Н. В. Электронные термы простых молекул // Оптика и спектроскопия, 1984, Т.56, вып.3, с. 390—406.
  10. Ionov S.P. and Kuznetsov N.T. Excited and Ionized and States of H2 in Terms of the Structural Thermodynamic Model// Russian Journal of Inorganic Chemistry Vol. 50, No. 2, February 2005, pp. 233—237
  11. В предположении что Валентность неизвестна, но известны молекулярная масса и эквивалентная масса соединения.

См. также

Атом — это строительный блок материи. Каждый атом состоит из ядра и электронного облака. Ядро является ядром атома и окружено электронным облаком. Концепция электронного облака развивается на основе

image

Содержание:

Главное отличие — валентность против ковалентности

Атом — это строительный блок материи. Каждый атом состоит из ядра и электронного облака. Ядро является ядром атома и окружено электронным облаком. Концепция электронного облака развивается на основе вероятности положения электрона. Это означает, что электрон всегда движется вокруг ядра. Этот путь называется орбитой или оболочкой. Говорят, что электроны движутся вдоль этих орбиталей. Валентность и ковалентность являются двумя терминами, которые связаны с числом электронов, присутствующих в атоме. Основное различие между валентностью и ковалентностью заключается в том, что валентность — это количество электронов, которое атом потеряет или получит для стабилизации, тогда как ковалентность — это максимальное число ковалентных связей, которые атом может образовать, используя свои пустые орбитали..

Ключевые области покрыты

1. Что такое валентность      — определение, свойства, примеры 2. Что такое ковалентность      — определение, свойства, примеры3. В чем разница между валентностью и ковалентностью      — Сравнение основных различий

Ключевые слова: атом, ковалентность, ковалентная связь, электрон, орбиталь, оболочка, валентностьimage

Что такое валентность

Валентность может быть определена как число электронов, которые атом потеряет или получит, чтобы стабилизировать себя. Электроны на самой внешней орбите атома известны как валентные электроны. Иногда число валентных электронов рассматривается как валентность этого элемента. Например, валентность водорода (H) равна 1, поскольку атом водорода можно стабилизировать либо потерей, либо получением 1 электрона. Атом хлора имеет 7 электронов на самой внешней орбите (число валентных электронов равно 7), но, получив еще 1 электрон, он может получить конфигурацию электрона в благородном газе аргона (Ar), которая является более стабильной. Легко получить один электрон, а не потерять 7 электронов, поэтому валентность хлора считается равной 1.

Электронная конфигурация элемента дает валентность конкретного элемента. В следующей таблице показаны некоторые элементы с их значениями.

Элемент

Электронная конфигурация

Электроны должны быть получены или выпущены, чтобы подчиняться правилу октета

Валентность

Натрий (Na)

1s22s263s1

(-)1

1

Кальций (Ca)

1s22s263s23p64s2

(-)2

2

Азот (N)

1s22s23

(+)3

3

Хлор (Cl)

1s22s263s23p5

(+)1

1

Таблица выше показывает валентность некоторых элементов. Там (-) отметка указала количество электронов, которые необходимо удалить, чтобы стабилизироваться. Знак (+) указывает количество электронов, которые необходимо получить для стабилизации.

image

Рисунок 1: Периодическая таблица элементов

Кроме того, периодическая таблица элементов также может дать представление о валентности элемента. Элементы группы 1 всегда имеют валентность 1, а для элементов группы 2 валентность равна 2.

Что такое ковалентность

Ковалентность — это максимальное количество ковалентных связей, которые атом может образовать, используя свои пустые орбитали. Ковалентность зависит от числа валентных электронов элемента. Например, число валентных электронов, присутствующих в водороде, равно 1, а ковалентность водорода также равна 1, поскольку у него есть только один электрон, который может быть разделен с другим атомом для образования ковалентной связи.

Если рассматривать такой элемент, как углерод, электронная конфигурация углерода равна 1 с22s22, Число валентных электронов углерода равно 4. Он имеет пустые p-орбитали. Следовательно, два s-электрона на 2s-орбитали могут быть разделены и включены в эти p-орбитали. Тогда есть 4 неспаренных электрона в углероде. Таким образом, углерод имеет 4 электрона, которые должны быть разделены для образования ковалентных связей. Следовательно, ковалентность углерода равна 4. Это максимальное количество ковалентных связей, которое может иметь атом углерода. Это объясняется орбитальными диаграммами, показанными ниже.

Валентные электроны углерода;

image

Распространение электронов на пустые орбитали;

image

Теперь есть 4 неспаренных электрона для углерода, чтобы поделиться с другими атомами, чтобы сформировать ковалентные связи.

Разница между валентностью и ковалентностью

Определение

Валентность: Валентность — это количество электронов, которые атом потеряет или получит для стабилизации.

ковалентность: Ковалентность — это максимальное количество ковалентных связей, которые атом может образовать, используя свои пустые орбитали.

Связь с валентными электронами

Валентность: Валентность может быть либо равна числу валентных электронов, либо нет.

ковалентность: Ковалентность зависит от количества валентных электронов.

Пустые орбитали

Валентность: Валентность дает количество электронов, необходимое для заполнения пустых орбиталей.

ковалентность: Ковалентность зависит от числа пустых орбиталей, присутствующих в атоме.

Тип склеивания

Валентность: Валентность может быть дана для элементов, которые могут образовывать ионные или ковалентные связи.

ковалентность: Ковалентность может быть дана только для элементов, которые могут образовывать ковалентные связи.

Заключение

Валентность может иногда равняться числу валентных электронов атома, но чаще всего они разные. Однако ковалентность полностью зависит от числа валентных электронов атома. Это потому, что валентные электроны определяют количество ковалентных связей, которые может иметь атом. Таким образом, важно знать разницу между валентностью и ковалентностью.

Рекомендации:

1. «Ковалентность». Химия-ковалентность и молекулярные структуры. Н.п., н.д. Web.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий