Temtokake valensi unsur kimia

Tingkat pangertene struktur atom lan molekul ing abad kaping XIX ora ngidini kita nerangake alesan kenapa atom mbentuk nomer obligasi tartamtu karo partikel liyane. Nanging gagasan-gagasan para ilmuwan wis metu wektune, lan valensi isih diteliti minangka salah sijine prinsip dasar kimia.

Saka sejarah konsep "valensi unsur-unsur kimia"

Ahli kimia Inggris ing abad ka-19, Edward Frankland, ngenalake istilah "sesambungan" dadi panggunaan ilmiah kanggo njlèntrèhaké interaksi antara siji atom karo siji. Ilmuwan ngerteni yen sawetara unsur kimia mbentuk senyawa kanthi jumlah atom sing padha. Contone, nitrogen nambahake 3 atom hidrogen menyang molekul amonia.

Ing wulan Mei 1852, Frankland nyatakaken hipotésis yen ana nomer tartamtu ikatan kimia sing bisa mbentuk sawijining atom kanthi partikel cilik liyane. Frankland migunakaké tembung "angkat bersambung" kanggo njlèntrèhaké apa sing bakal disebut valensi. Kimiawan Britania nyatakaké sapérangan ikatan kimia mbentuk atom-atom saka unsur-unsur sing misuwur ing tengah abad XIX. Karya Frankland wis dadi sumbangan penting kanggo kimia struktural modern.

Perkembangan views

Kimiawan Jerman F.A. Kekule dibuktikake ing 1857 yen karbon minangka papat basa. Ing sambungan sing paling gampang - metana - ana sambungan karo 4 atom hidrogen. Istilah "dasar" ilmuwan digunakake kanggo ngenali sifat-sifat unsur kanggo nempelake nomer partikel liyane sing ditetepake kanthi ketat. Ing Rusia, data babagan struktur prakara diawasi dening AM Butlerov (1861). Perkembangan luwih saka teori ikatan kimia amarga teori perubahan owahan ing sifat-sifat unsur. Penulisé yaiku ahli kimia Rusia sing kondhang , DI Mendeleev. Panjenenganipun mbuktèkaké yèn valensi unsur kimia ing senyawa lan sifat-sifat liyané amergo amarga posisi sing dumunung ing sistem periodik.

Representasi grafis valensi lan ikatan kimia

Kamungkinan visualisasi molekul iku salah siji saka kalodhangan teori valensi sing ora disenengi. Model pisanan muncul ing taun 1860-an, lan wiwit 1864 rumus struktur wis digunakake , makili bunderan kanthi tanda kimia ing jero. Antara simbol-simbol atom sing mlayu nyilikake ikatan kimia, lan nomer garis kasebut padha karo nilai valensi. Ing taun sing padha, model bal-lan-rod pisanan diprodhuksi (pirsani foto ing sisih kiwa). Taun 1866, Kekule ngusulake gambar stereokimia atom karbon ing bentuk tetrahedron, kang kalebu ing buku teks "Kimia Organik".

Valid unsur kimia lan munculna koneksi dipelajari dening G. Lewis, sing nerbitake karya-karyane ing taun 1923 sawise panemuan elektron kasebut. Partikel-partikel cilik sing diarani negatif, yaiku bagean saka cangkang atom, disebut. Ing bukunipun, Lewis migunakaken poin ngubengi papat simbol unsur kimia kangge ngiringi elektron valensi.

Valence kanggo hidrogen lan oksigen

Sadurunge penciptaan sistem périodik, valensi unsur-unsur kimia ing senyawa kasebut bisa dibandhingaké karo atom-atom kasebut. Minangka standar, hidrogen lan oksigen dipilih. Unsur kimia liyane narik utawa ngganti sawetara atom H lan O tartamtu.

Kanthi cara iki, sifat-sifat kasebut ditemtokake sajroning senyawa karo hidrogen monovalent (valensi saka unsur liya sing ditulis dening angka Romawi):

• HCl - kloro (I):
• H ₂ O - oksigen (II);
• NH ₃ - nitrogen (III);
• CH ₄ - karbon (IV).

Ing oksida K ₂ O, CO, N ₂ O ₃ , SiO ₂ , SO ₃ , valensi oksigen saka logam lan nonlogam ditemtokake, nggandake nomer atom O. Nilai ing ngisor iki ditemokake: K (I), C (II), N (III) , Si (IV), S (VI).

Cara kanggo nemtokake valensi unsur kimia

Ana reguler ing pambentukan iketan kimia nglibatake pasangan elektronik umum:

• Valensi khas hidrogen yaiku I.
• Valensi oksigen biasa yaiku II.
• Kanggo unsur nonmetal, valensi ngisor bisa ditemtokake dening rumus 8 - nomer klompok sing ing tabel périodik. Sing luwih dhuwur, yen sampeyan bisa, ditemtokake dening nomer klompok.
• Kanggo unsur subkelompok, valensi maksimal bisa padha karo nomer klompok ing tabel périodik.

Penentuan valensi unsur-unsur kimia kanthi formula senyawa kasebut dilakokaké kanthi nggunakake algoritma ing ngisor iki:

1. Tulis mudhun ing ndhuwur tandha kimia nilai sing dikenal kanggo salah sawijining elemen. Contone, ing Mn ₂ O _7, valensi oksigen yaiku II.
2. Ngitung nilai total, sing perlu kanggo ngilangi valensi kanthi jumlah atom unsur kimia sing padha ing molekul: 2 * 7 = 14.
3. Temtokake valuta unsur liya sing durung dingerteni. Dibagi nilai sing ditampa ing bagean 2 dening nomer atom Mn ing molekul.
4. 14: 2 = 7. Valensi mangan ing oksida sing luwih dhuwur yaiku VII.

Valid tetep lan maneko rupo

Nilai kanggo hidrogen lan oksigen beda. Contone, belerang ing senyawa H ₂ S iku divalent, lan ing formula SO ₃ - hexavalent. Karbon kalebu karbon CO CO monoksida lan CO ₂ dioksida. Ing senyawa kapisan, valensi C punika II, lan ing urutan kaping kalih, IV. Nilai sing padha ing methane CH ₄ .

Unsur sing paling akeh nuduhake ora sacara konstan, nanging valensi sing magepokan, umpamane, fosfor, nitrogen, belerang. Panelusuran panyebab utama fenomena iki nyebabake munculnya teori ikatan kimia, gagasan babagan cangkang valensi elektron, orbital molekul. Eksistensi-prediksi sing beda-beda saka properti sing padha wis diterangake miturut istilah struktur atom lan molekul.

Konsep modern saka valensi

Kabeh atom kalebu inti nukleus sing dikelilingi dening elektron sing kena elek. Cangkang njaba sing dibentuk, durung rampung. Struktur sing paling lengkap yaiku sing paling stabil, yaiku 8 elektron (oktet). Panampilan ikatan kimia amarga pasangan elektron umum bakal ndadékaké kahanan atom sing energik.

Aturan kanggo mbentuk senyawa kasebut yaiku rampunging cangkang kanthi njupuk elektron utawa menehi metu sing ora duwe pasangan, gumantung proses sing luwih gampang. Yen atom menehi partikel negatif kanggo pambentukan iketan kimia, sing ora duwe pasangan, banjur dadi akeh ikatan minangka ana elektron sing ora duwe pasangan. Miturut konsep modern, valensi atom unsur-unsur kimia minangka kemampuan kanggo mbentuk nomer ikatan kovalen tartamtu. Contone, ing molekul H ₂ S hidrogen sulfida, belerang nemokake valensi II (-), amarga saben atom njupuk bagéyan ing pambentukan rong pasangan elektron. Tanda "-" nuduhaké daya tarik pasangan elektron menyang unsur élèktronegatifan luwih. Ing elektronegative kurang kanggo nilai valensi, nambah "+".

Kanthi mekanisme donor-akseptor, pasangan elektronik saka siji elemen lan orbital valensi bebas saka partikel liyane ing proses kasebut.

Dependensi valensi ing struktur atom

Coba, umpamane, karbon lan oksigen, carane valensi unsur kimia gumantung marang struktur materi. Tabel Mendeleyev menehi gagasan babagan ciri-ciri utama atom karbon:

• Tanda kimia - C;
• Nomer unsur yaiku 6;
• Nukleus nukleus yaiku +6;
• Proton ing inti - 6;
• Elektron - 6, kalebu 4 njaba, 2 sing mbentuk pasangan, 2 - sing ora duwe pasangan.

Yen atom karbon ing CO monooxide mbentuk rong ikatan, banjur mung 6 partikel negatif sing dipakai. Kanggo entuk octet, pasangan kudu mbentuk 4 partikel negatif njaba. Karbon duwe valensi IV (+) ing dioksida lan IV (-) ing metana.

Nomer ordinal oksigen yaiku 8, cangkang valensi kasusun saka enem elektron, 2 ing antarané ora mbentuk pasangan lan njupuk ikatan kimia lan interaksi karo atom liya. Valensi khas oksigen yaiku II (-).

Valence lan negara oksidasi

Ing akeh kasus, luwih gampang nggunakake istilah "negara oksidasi". Iki minangka jeneng pangisian atom, sing bakal ditindakake yen kabeh elektron-elek elek kasebut ditransfer menyang unsur sing duweni nilai elektronegatifitas sing luwih dhuwur (EO). Nomer oksidasi ing zat prasaja iku nol. Kanggo tingkat oksidasi luwih saka EO unsur ditambahake tandha "-", kurang elektronegatif - "+". Contone, kanggo logam saka subgrup utama, tingkat oksidasi lan biaya ion padha karo nomer klompok kanthi tandha "+". Ing sawetara kasus, valensi lan derajat oksidasi atom ing senyawa sing padha kanthi numerik padha. Mung nalika berinteraksi karo atom elektronegatif liyane yaiku derajat oksidasi positif, karo unsur sing EO luwih murah, negatif. Konsep "valensi" asring digunakake mung kanggo zat struktur molekul.