ธาตุเคมีใดมีวาเลนซ์คงที่ Valency คืออะไร: จะตรวจสอบอย่างไรและใช้งานอย่างไร

แนวคิดเรื่อง “วาเลนซี” ถูกสร้างขึ้นในวิชาเคมีด้วย ต้น XIXศตวรรษ. นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ อี. แฟรงแลนด์ สังเกตว่าองค์ประกอบทั้งหมดสามารถสร้างพันธะกับอะตอมขององค์ประกอบอื่นได้เพียงจำนวนหนึ่งเท่านั้น เขาเรียกว่า "พลังเชื่อม" ต่อมานักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน F.A. Kekule ศึกษามีเทนและได้ข้อสรุปว่าอะตอมของคาร์บอนหนึ่งอะตอมสามารถเติมเข้าไปได้ สภาวะปกติไฮโดรเจนเพียงสี่อะตอมเท่านั้น

เขาเรียกว่าเป็นพื้นฐาน พื้นฐานของคาร์บอนคือสี่ นั่นคือคาร์บอนสามารถสร้างพันธะสี่พันธะกับองค์ประกอบอื่นได้

แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมในผลงานของ D.I. Mendeleev Dmitry Ivanovich พัฒนาหลักคำสอนเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของสารอย่างง่ายเป็นระยะ เขานิยามแรงเชื่อมต่อว่าเป็นความสามารถขององค์ประกอบในการยึดอะตอมขององค์ประกอบอื่นจำนวนหนึ่ง

การกำหนดจากตารางธาตุ

ตารางธาตุทำให้ง่ายต่อการกำหนดพื้นฐานขององค์ประกอบ สำหรับสิ่งนี้คุณต้องการ สามารถอ่านได้ ตารางธาตุ . ตารางมีแปดกลุ่มในแนวตั้ง และช่วงจะจัดเรียงในแนวนอน หากช่วงเวลาประกอบด้วยสองแถวจะเรียกว่าใหญ่และหากประกอบด้วยหนึ่งแถวจะเรียกว่าเล็ก องค์ประกอบมีการกระจายไม่สม่ำเสมอในแนวตั้งในคอลัมน์และกลุ่ม Valency จะแสดงด้วยเลขโรมันเสมอ

ในการระบุเวเลนซ์ คุณจำเป็นต้องรู้ว่ามันคืออะไร สำหรับโลหะของกลุ่มย่อยหลัก ค่าคงที่เสมอ แต่สำหรับโลหะที่ไม่ใช่โลหะและโลหะของกลุ่มย่อยทุติยภูมิ อาจแปรผันได้

ค่าคงที่เท่ากับหมายเลขกลุ่ม ตัวแปรสามารถสูงหรือต่ำกว่าได้ ตัวแปรสูงสุดจะเท่ากับหมายเลขกลุ่ม และตัวแปรต่ำจะคำนวณโดยสูตร: 8 ลบหมายเลขกลุ่ม . เมื่อตัดสินใจคุณต้องจำไว้:

• สำหรับไฮโดรเจนจะเท่ากับ I;
• สำหรับออกซิเจน - II

หากสารประกอบมีอะตอมของไฮโดรเจนหรือออกซิเจน การระบุความจุของสารประกอบนั้นก็ไม่ใช่เรื่องยาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเรามีไฮไดรด์หรือออกไซด์

สูตรและอัลกอริทึม

ความจุต่ำสุดคือองค์ประกอบที่อยู่ทางด้านขวาและสูงกว่าในตาราง และในทางกลับกัน หากองค์ประกอบอยู่ต่ำกว่าและไปทางซ้าย องค์ประกอบก็จะสูงขึ้น เพื่อกำหนดมัน คุณต้องปฏิบัติตามอัลกอริธึมสากล:

ตัวอย่าง: ลองใช้สารประกอบแอมโมเนีย - NH3 กัน เรารู้ว่าอะตอมไฮโดรเจนมีเวเลนซ์คงที่และเท่ากับ I เราคูณ I ด้วย 3 (จำนวนอะตอม) - ผลคูณที่เล็กที่สุดคือ 3 ไนโตรเจนในสูตรนี้มีดัชนีเป็น 1 ดังนั้นข้อสรุป: เราหาร 3 ด้วย 1 และพบว่าไนโตรเจนจะเท่ากับ IIII

ค่าของไฮโดรเจนและออกซิเจนนั้นง่ายต่อการระบุเสมอ มันจะยากขึ้นเมื่อจำเป็นต้องตัดสินใจโดยไม่มีพวกเขา ตัวอย่างเช่น , สารประกอบ SiCl4. จะทราบความจุขององค์ประกอบในกรณีนี้ได้อย่างไร? คลอรีนอยู่ในกลุ่ม 7 ซึ่งหมายความว่าความจุของมันคือ 7 หรือ 1 (แปดลบด้วยหมายเลขกลุ่ม) ซิลิคอนอยู่ในกลุ่มที่สี่ ซึ่งหมายความว่ามีศักยภาพในการสร้างพันธะอยู่ที่สี่ มันสมเหตุสมผลแล้วที่คลอรีนจะมีวาเลนซีต่ำที่สุดในสถานการณ์นี้ และจะเท่ากับ I

หนังสือเรียนเคมีสมัยใหม่มักมีตารางแสดงความจุขององค์ประกอบทางเคมีเสมอ ทำให้งานง่ายขึ้นมากสำหรับนักเรียน หัวข้อนี้ได้รับการศึกษาในชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 - รอบรู้ เคมีอนินทรีย์.

การนำเสนอที่ทันสมัย

แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับความจุขึ้นอยู่กับโครงสร้างของอะตอม อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสและอิเล็กตรอนที่หมุนอยู่ในวงโคจร

นิวเคลียสนั้นประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอนซึ่งเป็นตัวกำหนดน้ำหนักอะตอม เพื่อให้สารมีความคงตัว ระดับพลังงานของสารจะต้องถูกเติมเต็มและมีอิเล็กตรอนแปดตัว

เมื่อมีปฏิสัมพันธ์กัน องค์ประกอบต่างๆ จะพยายามรักษาเสถียรภาพและยอมให้อิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่หรือยอมรับพวกมัน ปฏิกิริยาเกิดขึ้นตามหลักการ "อันไหนง่ายกว่า" - การให้หรือรับอิเล็กตรอน นอกจากนี้ยังกำหนดว่าเวเลนซ์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในตารางธาตุ จำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่จับคู่ในวงโคจรพลังงานภายนอกจะเท่ากับจำนวนกลุ่ม

ตัวอย่างเช่น

โลหะอัลคาไลโซเดียมอยู่ในกลุ่มแรกของตารางธาตุของเมนเดเลเยฟ ซึ่งหมายความว่ามีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่หนึ่งตัวในระดับพลังงานภายนอก คลอรีนอยู่ในกลุ่มที่เจ็ด ซึ่งหมายความว่าคลอรีนมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่เจ็ดตัว คลอรีนต้องการอิเล็กตรอนเพียงตัวเดียวเท่านั้นจึงจะบรรลุระดับพลังงาน โซเดียมให้อิเล็กตรอนแก่มันและมีความเสถียรในสารประกอบ คลอรีนได้รับอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นและยังเสถียรอีกด้วย เป็นผลให้เกิดความผูกพันและความสัมพันธ์อันแน่นแฟ้น - NaCl - เกลือแกงที่มีชื่อเสียง วาเลนซีของคลอรีนและโซเดียมในกรณีนี้จะเท่ากับ 1

เมื่อดูจากสูตรของสารประกอบต่างๆ ก็สังเกตได้ง่ายว่า จำนวนอะตอมของธาตุเดียวกันในโมเลกุลของสารต่างกันจะไม่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น HCl, NH 4 Cl, H 2 S, H 3 PO 4 เป็นต้น จำนวนอะตอมของไฮโดรเจนในสารประกอบเหล่านี้แตกต่างกันไปตั้งแต่ 1 ถึง 4 นี่เป็นลักษณะเฉพาะของไฮโดรเจนเท่านั้น

วิธีเดาว่าจะใส่ดัชนีใดถัดจากการกำหนด องค์ประกอบทางเคมี? สูตรของสารเกิดขึ้นได้อย่างไร? วิธีนี้ทำได้ง่ายเมื่อคุณทราบความจุขององค์ประกอบที่ประกอบกันเป็นโมเลกุล ของสารนี้.

– นี่คือคุณสมบัติของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในการยึดเกาะ เก็บรักษา หรือแทนที่อะตอมขององค์ประกอบอื่นในปฏิกิริยาเคมีจำนวนหนึ่ง หน่วยของความจุคือความจุของอะตอมไฮโดรเจน ดังนั้นบางครั้งคำจำกัดความของเวเลนซ์จึงมีการกำหนดดังนี้: ความจุ – นี่คือคุณสมบัติของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในการยึดหรือแทนที่อะตอมไฮโดรเจนจำนวนหนึ่ง

ถ้าไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมเกาะติดกับอะตอมหนึ่งของธาตุที่กำหนด ธาตุนั้นก็จะเป็นแบบโมโนวาเลนต์ (ถ้ามีสองอะตอม) – แตกต่างและฯลฯ สารประกอบไฮโดรเจนไม่เป็นที่รู้จักสำหรับธาตุทั้งหมด แต่ธาตุเกือบทั้งหมดก่อตัวเป็นสารประกอบที่มีออกซิเจน O ออกซิเจนถือเป็นธาตุคู่ตลอดเวลา

ความจุคงที่:

ฉัน – H, Na, Li, K, Rb, Cs
ครั้งที่สอง – O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd
สาม – บี อัล กา อิน

แต่จะทำอย่างไรถ้าองค์ประกอบไม่รวมกับไฮโดรเจน? จากนั้นความจุขององค์ประกอบที่ต้องการจะถูกกำหนดโดยความจุขององค์ประกอบที่ทราบ ส่วนใหญ่มักพบโดยใช้วาเลนซีของออกซิเจน เพราะในสารประกอบจะมีวาเลนซีเป็น 2 เสมอ ตัวอย่างเช่น,การค้นหาความจุของธาตุในสารประกอบต่อไปนี้ไม่ใช่เรื่องยาก: Na 2 O (ความจุของ Na – 1, โอ – 2), อัล 2 O 3 (เวเลนซ์ของอัล – 3, โอ – 2).

สูตรทางเคมีของสารที่กำหนดสามารถรวบรวมได้โดยการรู้ความจุขององค์ประกอบเท่านั้น ตัวอย่างเช่น การสร้างสูตรสำหรับสารประกอบต่างๆ เช่น CaO, BaO, CO เป็นเรื่องง่าย เนื่องจากจำนวนอะตอมในโมเลกุลเท่ากัน เนื่องจากเวเลนซ์ของธาตุมีค่าเท่ากัน

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าวาเลนซ์ต่างกัน? เราจะดำเนินการในกรณีเช่นนี้เมื่อใด? จำเป็นต้องจำกฎต่อไปนี้: ในสูตรใด ๆ สารประกอบเคมีผลคูณของความจุของธาตุหนึ่งและจำนวนอะตอมของธาตุในโมเลกุลนั้นเท่ากับผลคูณของความจุและจำนวนอะตอมของธาตุอื่น ตัวอย่างเช่น หากทราบว่าความจุของ Mn ในสารประกอบคือ 7 และ O – 2 จากนั้นสูตรของสารประกอบจะมีลักษณะดังนี้: Mn 2 O 7

เราได้สูตรมาอย่างไร?

ลองพิจารณาอัลกอริทึมในการรวบรวมสูตรตามความจุสำหรับสารประกอบที่ประกอบด้วยองค์ประกอบทางเคมีสององค์ประกอบ

มีกฎว่าจำนวนเวเลนซีขององค์ประกอบทางเคมีหนึ่งจะเท่ากับจำนวนเวเลนซีขององค์ประกอบทางเคมีอีกองค์ประกอบหนึ่ง. ลองพิจารณาตัวอย่างการก่อตัวของโมเลกุลที่ประกอบด้วยแมงกานีสและออกซิเจน
เราจะเขียนตามอัลกอริทึม:

1. เราเขียนสัญลักษณ์ขององค์ประกอบทางเคมีไว้ติดกัน:

เอ็มเอ็นโอ

2. เราใส่จำนวนวาเลนซ์เหนือองค์ประกอบทางเคมี (ความจุขององค์ประกอบทางเคมีสามารถพบได้ในตารางระบบธาตุของ Mendelev สำหรับแมงกานีส – 7 ที่ออกซิเจน – 2.

3. ค้นหาตัวคูณร่วมน้อย ( จำนวนที่น้อยที่สุดซึ่งหารด้วย 7 และ 2 ลงตัวโดยไม่มีเศษ) หมายเลขนี้คือ 14 เราหารด้วยความจุขององค์ประกอบ 14: 7 = 2, 14: 2 = 7, 2 และ 7 จะเป็นดัชนีของฟอสฟอรัสและออกซิเจนตามลำดับ เราแทนที่ดัชนี

เมื่อทราบความจุขององค์ประกอบทางเคมีชนิดหนึ่งตามกฎ: ความจุขององค์ประกอบหนึ่ง × จำนวนอะตอมในโมเลกุล = ความจุขององค์ประกอบอื่น × จำนวนอะตอมขององค์ประกอบนี้ (อื่น ๆ ) คุณสามารถกำหนดความจุขององค์ประกอบอื่นได้

หมายเลข 2 O 7 (7 2 = 2 7)

2x = 14,

x = 7.

แนวคิดเรื่องเวเลนซ์ถูกนำมาใช้ในวิชาเคมีก่อนที่จะรู้จักโครงสร้างของอะตอม ขณะนี้เป็นที่ยอมรับแล้วว่าคุณสมบัติขององค์ประกอบนี้สัมพันธ์กับจำนวนอิเล็กตรอนภายนอก สำหรับองค์ประกอบหลายๆ ตัว ค่าความจุสูงสุดจะตามมาจากตำแหน่งขององค์ประกอบเหล่านี้ใน ตารางธาตุ.

ค่าความจุของไฮโดรเจนและออกซิเจนแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ซัลเฟอร์ในสารประกอบ H2S นั้นมีวาเลนต์แบบไดวาเลนต์ แต่ในสูตร SO3 นั้นมีวาเลนต์แบบเฮกซาวาเลนต์ คาร์บอนก่อตัวเป็น CO มอนอกไซด์และ CO2 ไดออกไซด์พร้อมกับออกซิเจน ในสารประกอบตัวแรก เวเลนซ์ของ C คือ II และองค์ประกอบที่สองคือ IV ค่าเดียวกันอยู่ในมีเทน CH4.- อ่านเพิ่มเติมบน FB.ru:

องค์ประกอบส่วนใหญ่ไม่แสดงค่าคงที่ แต่ ความจุตัวแปร เช่น ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน ซัลเฟอร์ การค้นหาสาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้นำไปสู่การเกิดขึ้นของทฤษฎีพันธะเคมี แนวคิดเกี่ยวกับเปลือกเวเลนซ์ของอิเล็กตรอน และออร์บิทัลของโมเลกุล การดำรงอยู่ ความหมายที่แตกต่างกันคุณสมบัติเดียวกันนี้ถูกอธิบายจากมุมมองของโครงสร้างของอะตอมและโมเลกุล

ความจุคงที่วิวัฒนาการของแนวคิดเรื่อง "ความจุ" ลำดับของการกระทำเมื่อกำหนดความจุของอะตอมขององค์ประกอบในสารประกอบโดยจัดทำสูตร จากข้อมูลนี้เป็นไปตามนี้ กฎที่สำคัญ: ค่าสูงสุดความจุขององค์ประกอบเกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนกลุ่มที่องค์ประกอบนั้นตั้งอยู่1 เนื่องจากมีแปดกลุ่มในตารางธาตุ ค่าความจุขององค์ประกอบจึงสามารถอยู่ระหว่าง I ถึง 8

ตามทฤษฎีเวเลนซ์ที่เสนอโดย Kekule ทฤษฎีหนึ่งได้รับการยอมรับว่าเป็นคาร์บอน ความจุคงที่ ในขณะที่พฤติกรรมขององค์ประกอบอื่นๆ มากมาย เช่นเดียวกับคาร์บอนเอง ขัดแย้งกับแนวคิดเรื่องเวเลนซ์คงที่อย่างเห็นได้ชัด ตัวอย่างเช่น ธาตุอิเล็กโตรเนกาติตี เช่น คลอรีนและซัลเฟอร์ รวมกับออกซิเจนในสัดส่วนที่ต่างกัน ธาตุอิเล็กโทรบวก เช่น เหล็ก ให้ออกไซด์หลายตัว ลอจิกจำเป็นต้องยอมรับว่าองค์ประกอบเดียวกันนั้นสามารถแสดงระดับความจุที่แตกต่างกันได้ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์ ด้วยเหตุนี้ จากข้อเท็จจริงที่สังเกตได้และยิ่งกว่านั้นจากกฎของความสัมพันธ์พหุคูณ แนวคิดเรื่องความจุหลายค่าหรือตัวแปรความจุจึงเกิดขึ้น ทั้งหมด<е, как заметил Эрлен-мейер следует полагать, что каждый элемент обладает ความจุสูงสุด ลักษณะของเขาและ. ลักษณะเฉพาะของเขา แต่เขาไม่สามารถแสดงให้เห็นได้เสมอไป แม้ว่าเมื่อเห็นแวบแรกสมมติฐานนี้ค่อนข้างยอมรับได้ แต่ก็ไม่ได้ปราศจากข้อโต้แย้งที่จริงจังตั้งแต่นั้นมา ความจุสูงสุด เป็นคุณสมบัติเฉพาะของอะตอม ดังนั้นสารประกอบที่ได้รับค่าสูงสุดนี้ควรจะมีเสถียรภาพมากกว่า . ความจุสูงสุด ขององค์ประกอบทางเคมีคือจำนวนอิเล็กตรอนในเปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอม แนวคิดเรื่องความจุมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกฎธาตุของเมนเดเลเยฟ หากคุณดูตารางธาตุอย่างใกล้ชิด คุณจะสังเกตเห็นว่าตำแหน่งของธาตุในตารางธาตุและความจุของธาตุนั้นเชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก

วาเลนซ์ - II (ขั้นต่ำ ) วาเลนซ์ – IV (สูงสุด) สูงสุด (ขีดสุด ) ความจุส่วนใหญ่เกิดขึ้นพร้อมกับหมายเลขกลุ่มขององค์ประกอบทางเคมี

รูปแบบของการสร้างพันธะเคมี: การทับซ้อนกันของวงโคจรอะตอมด้านนอกของอะตอมที่มีปฏิสัมพันธ์ ลำดับของการสื่อสาร การเชื่อมต่อที่เรียบง่ายและหลากหลาย พันธะ Bi และ pi เป็นพันธะเคมีที่ไม่มีขั้วและขั้ว

หลักการพื้นฐานของวิธีเวเลนซ์บอนด์ 1. พันธะเคมีโควาเลนต์เกิดขึ้นจากอิเล็กตรอนสองตัวที่มีการหมุนตรงข้ามกันของสองอะตอม ตัวอย่างเช่น เมื่ออะตอมไฮโดรเจนสองอะตอมเข้าใกล้กัน ออร์บิทัลของอิเล็กตรอนจะทับซ้อนกันบางส่วน และอิเล็กตรอนคู่ร่วมจะก่อตัวขึ้น H× + × H = H: H

พันธะโควาเลนต์ยังสามารถเกิดขึ้นได้จากกลไกของผู้บริจาค-ผู้รับ กลไกการก่อตัวของพันธะโควาเลนต์เนื่องจากคู่อิเล็กตรอนของอะตอมหนึ่ง (ผู้บริจาค) และอีกอะตอมหนึ่ง (ตัวรับ) ซึ่งให้วงโคจรอิสระสำหรับคู่นี้เรียกว่าผู้บริจาค

ตัวอย่างเช่น มาดูกลไกการก่อตัวของแอมโมเนียมไอออน NH4+ ในโมเลกุล NH3 คู่อิเล็กตรอนที่ใช้ร่วมกันสามคู่จะก่อให้เกิดพันธะ N-H สามพันธะ โดยคู่ที่สี่ของอิเล็กตรอนด้านนอกจะไม่ถูกใช้ร่วมกัน สามารถสร้างพันธะกับไฮโดรเจนไอออนได้ ทำให้เกิดแอมโมเนียมไอออน NH4+ ไอออน NH4+ มีพันธะโควาเลนต์ 4 พันธะ และพันธะ NH-H ทั้ง 4 พันธะมีค่าเท่ากัน กล่าวคือ ความหนาแน่นของอิเล็กตรอนมีการกระจายระหว่างพันธะเหล่านี้เท่าๆ กัน

2. เมื่อพันธะเคมีโควาเลนต์เกิดขึ้น ฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอน (ออร์บิทัลของอิเล็กตรอน) จะทับซ้อนกัน และยิ่งพันธะมีความเข้มข้นมากเท่าใด การทับซ้อนกันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

3. พันธะเคมีโควาเลนต์อยู่ในทิศทางที่ความเป็นไปได้ของการทับซ้อนฟังก์ชันคลื่นของอิเล็กตรอนที่สร้างพันธะจะยิ่งใหญ่ที่สุด

4. ความจุของอะตอมในสถานะปกติ (ไม่ตื่นเต้น) ถูกกำหนด:

จำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่ที่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของคู่อิเล็กตรอนทั่วไปกับอิเล็กตรอนของอะตอมอื่น

การปรากฏตัวของความสามารถของผู้บริจาค (เนื่องจากคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวหนึ่งคู่)

ในสภาวะตื่นเต้น ความจุของอะตอมจะถูกกำหนดโดย:

จำนวนอิเล็กตรอนที่ไม่มีคู่

จำนวนออร์บิทัลว่างที่สามารถรับคู่อิเล็กตรอนของผู้บริจาคได้

ดังนั้น, Valency แสดงเป็นจำนวนเต็มเล็กและไม่มีเครื่องหมาย การวัดความจุคือจำนวนพันธะเคมีที่อะตอมที่กำหนดเชื่อมต่อกับอะตอมอื่น

เวเลนซ์อิเล็กตรอนโดยหลักแล้วประกอบด้วยอิเล็กตรอนของระดับภายนอก แต่สำหรับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยทุติยภูมิ พวกเขายังรวมถึงอิเล็กตรอนของระดับสุดท้าย (ภายนอก) ด้วย

หัวข้อสำคัญอย่างหนึ่งในการศึกษาในโรงเรียนคือหลักสูตรเกี่ยวกับวาเลนซ์ เรื่องนี้จะมีการหารือในบทความ

วาเลนซ์ - มันคืออะไร?

วาเลนซ์ในวิชาเคมีหมายถึงคุณสมบัติของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีในการจับอะตอมขององค์ประกอบอื่นเข้ากับตัวเอง แปลจากภาษาละติน - ความแข็งแกร่ง มันแสดงเป็นตัวเลข ตัวอย่างเช่น ความจุของไฮโดรเจนจะเท่ากับหนึ่งเสมอ หากเราใช้สูตรของน้ำ - H2O ก็สามารถแสดงเป็น H - O - H ได้ ออกซิเจนหนึ่งอะตอมสามารถจับไฮโดรเจนสองอะตอมเข้ากับตัวมันเองได้ ซึ่งหมายความว่าจำนวนพันธะที่ออกซิเจนสร้างขึ้นคือสอง และความจุของธาตุนี้จะเท่ากับ 2

ในทางกลับกัน ไฮโดรเจนจะมีวาเลนต์ต่างกัน อะตอมของมันสามารถเชื่อมต่อกับองค์ประกอบทางเคมีเพียงอะตอมเดียวเท่านั้น ในกรณีนี้มีออกซิเจน แม่นยำยิ่งขึ้นอะตอมขึ้นอยู่กับความจุขององค์ประกอบจะก่อตัวเป็นอิเล็กตรอนคู่ มีกี่คู่ที่เกิดขึ้น - นี่จะเป็นความจุ ค่าตัวเลขเรียกว่าดัชนี ออกซิเจนมีดัชนีเป็น 2

วิธีตรวจสอบความจุขององค์ประกอบทางเคมีโดยใช้ตารางของ Dmitry Mendeleev

เมื่อดูตารางธาตุ คุณจะสังเกตเห็นแถวแนวตั้ง พวกมันถูกเรียกว่ากลุ่มขององค์ประกอบ วาเลนซ์ยังขึ้นอยู่กับกลุ่มด้วย องค์ประกอบของกลุ่มแรกมีเวเลนซ์แรก วินาที - วินาที สาม - สาม และอื่นๆ

นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบที่มีดัชนีเวเลนซ์คงที่อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจน หมู่ฮาโลเจน เงิน และอื่นๆ พวกเขาจำเป็นต้องเรียนรู้อย่างแน่นอน

จะทราบความจุขององค์ประกอบทางเคมีโดยใช้สูตรได้อย่างไร?

บางครั้งการระบุความจุจากตารางธาตุเป็นเรื่องยาก จากนั้นคุณต้องดูสูตรเคมีเฉพาะ เรามาเอา FeO ออกไซด์ กันดีกว่า ในที่นี้ เหล็กก็เหมือนกับออกซิเจน โดยจะมีดัชนีวาเลนซีเท่ากับ 2 แต่ใน Fe2O3 ออกไซด์จะแตกต่างออกไป เหล็กจะเป็นเฟอร์ริก

คุณต้องจำไว้เสมอถึงวิธีต่างๆ ในการกำหนดเวเลนซ์ และไม่ลืมมัน รู้ค่าตัวเลขคงที่ของมัน มีองค์ประกอบใดบ้าง? และแน่นอนว่าต้องใช้ตารางธาตุเคมีด้วย และยังได้ศึกษาสูตรทางเคมีแต่ละสูตรด้วย ควรนำเสนอในรูปแบบแผนผัง: H – O – H เป็นต้น จากนั้นจะเห็นการเชื่อมต่อ และจำนวนขีดกลาง (ขีดกลาง) จะเป็นค่าตัวเลขของความจุ

คำนิยาม

ภายใต้ ความจุหมายถึงคุณสมบัติของอะตอมขององค์ประกอบที่กำหนดในการแนบหรือแทนที่อะตอมขององค์ประกอบอื่นจำนวนหนึ่ง

การวัดความจุอาจเป็นจำนวนพันธะเคมีที่เกิดจากอะตอมที่กำหนดกับอะตอมอื่น ดังนั้น ในปัจจุบัน เวเลนซ์ขององค์ประกอบทางเคมีมักจะเข้าใจว่าเป็นความสามารถ (ในความหมายที่แคบกว่า ซึ่งเป็นการวัดความสามารถของมัน) ในการสร้างพันธะเคมี (รูปที่ 1) ในการแทนค่าวิธีพันธะเวเลนซ์ ค่าตัวเลขของเวเลนซ์จะสอดคล้องกับจำนวนพันธะโควาเลนต์ที่อะตอมก่อตัว

ข้าว. 1. แผนผังการสร้างโมเลกุลของน้ำและแอมโมเนีย

ตารางความจุขององค์ประกอบทางเคมี

เริ่มแรก วาเลนซีของไฮโดรเจนถูกใช้เป็นหน่วยของเวเลนซ์ ความจุขององค์ประกอบอื่นแสดงโดยจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่อะตอมหนึ่งขององค์ประกอบนี้บวกเข้ากับตัวเองหรือแทนที่ (ที่เรียกว่า ความจุไฮโดรเจน) ตัวอย่างเช่นในสารประกอบขององค์ประกอบ HCl, H 2 O, NH 3, CH 4 ความจุไฮโดรเจนของคลอรีนคือหนึ่งออกซิเจน - สองไนโตรเจน - สามคาร์บอน - สี่

จากนั้นจึงตัดสินใจว่าความจุขององค์ประกอบที่ต้องการนั้นสามารถกำหนดได้ด้วยออกซิเจนซึ่งตามกฎแล้วจะมีความจุเท่ากับสอง ในกรณีนี้ ความจุขององค์ประกอบทางเคมีจะคำนวณเป็นสองเท่าของจำนวนอะตอมออกซิเจนที่สามารถเกาะติดหนึ่งอะตอมขององค์ประกอบนี้ได้ (ที่เรียกว่า ความจุออกซิเจน) ตัวอย่างเช่นในสารประกอบขององค์ประกอบ N 2 O, CO, SiO 2, SO 3 ความจุออกซิเจนของไนโตรเจนคือหนึ่งคาร์บอน - สองซิลิคอน - สี่กำมะถัน - หก

ในความเป็นจริงปรากฎว่าองค์ประกอบทางเคมีส่วนใหญ่มีค่าความจุที่แตกต่างกันในสารประกอบไฮโดรเจนและออกซิเจน: ตัวอย่างเช่นความจุของกำมะถันในไฮโดรเจนคือสอง (H 2 S) และในออกซิเจน - หก (SO 3) นอกจากนี้องค์ประกอบส่วนใหญ่ยังมีวาเลนซีต่างกันในสารประกอบ ตัวอย่างเช่น คาร์บอนก่อตัวเป็นออกไซด์ 2 ชนิด ได้แก่ CO มอนนอกไซด์และ CO 2 ไดออกไซด์ ในตอนแรกความจุของคาร์บอนคือ II และในช่วงที่สอง - สี่ ตามกฎแล้ว เป็นไปไม่ได้ที่จะระบุลักษณะความจุขององค์ประกอบด้วยตัวเลขตัวใดตัวหนึ่ง

ค่าความจุสูงสุดและต่ำสุดขององค์ประกอบทางเคมี

ค่าของความจุสูงสุดและต่ำสุดขององค์ประกอบทางเคมีสามารถกำหนดได้โดยใช้ตารางธาตุ D.I เมนเดเลเยฟ. ความจุสูงสุดของธาตุหนึ่งๆ เกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนหมู่ที่ธาตุนั้นตั้งอยู่ และค่าต่ำสุดคือความแตกต่างระหว่างเลข 8 กับเลขหมู่ ตัวอย่างเช่น โบรมีนอยู่ในกลุ่ม VIIA ซึ่งหมายความว่าความจุสูงสุดของมันคือ VII และต่ำสุดคือ I

มีองค์ประกอบที่เรียกว่า ความจุคงที่ (โลหะของกลุ่ม IA และ IIA, อลูมิเนียม, ไฮโดรเจน, ฟลูออรีน, ออกซิเจน) ซึ่งในสารประกอบของพวกเขาแสดงสถานะออกซิเดชันเดียวซึ่งส่วนใหญ่มักเกิดขึ้นพร้อมกับหมายเลขกลุ่มของตารางธาตุ D.I Mendeleev ซึ่งพวกเขาอยู่)

องค์ประกอบที่มีลักษณะเฉพาะด้วยค่าวาเลนซ์หลายค่า (และไม่ใช่ค่าความจุสูงสุดและต่ำสุดเสมอไป) เรียกว่า วาเลนซ์แบบแปรผัน ตัวอย่างเช่น ซัลเฟอร์มีลักษณะเฉพาะคือวาเลนซ์ II, IV และ VI

เพื่อให้จำได้ง่ายขึ้นว่าองค์ประกอบทางเคมีนั้นมีความจุเท่าใดและเท่าใด ให้ใช้ตารางความจุขององค์ประกอบทางเคมีซึ่งมีลักษณะดังนี้:

ตัวอย่างการแก้ปัญหา

ตัวอย่างที่ 1

ตัวอย่างที่ 2