Проверьте знания по химии бесплатно

Узнать бесплатно

Валентность

721.8K

Из этой статьи вы узнаете, что называется валентностью в химии, научитесь находить ее значение и использовать для составления химических формул.

Понятие валентности

Валентность — это способность атома химического элемента образовывать определенное число химических связей с другими атомами.

Рассмотрим структурную формулу H₂SO₄, с помощью которой можно определить, как атомы связаны между собой в веществе:

Исходя из структуры, можно сделать выводы:

атомы водорода H имеют одну химическую связь, то есть одновалентны;
сера S имеет шесть химических связей, то есть шестивалентна;
каждый атом кислорода O имеет две химические связи — двухвалентен.

Валентность обозначается римской цифрой над знаком химического элемента в формуле. Например:

Атом натрия имеет валентность, равную 1, а атом кислорода — равную 2.

Постоянная и переменная валентность

Среди всех элементов выделяют две группы: с постоянной и переменной валентностью.

У элементов с постоянной валентностью в любом соединении она одинакова. Эти элементы и проявляемую ими валентность придется выучить.

Элемент	Валентность
H, F, Li, Na, K, Ag	I
O, Be, Mg, Ca, Ba, Zn	II
Al	III

Переменная валентность меняется в зависимости от соединения. Элементов с переменной валентностью большинство. Как правило, они характеризуются высшей, промежуточной и низшей валентностью:

высшая валентность для элементов главных подгрупп совпадает с номером группы (№_гр);
низшая валентность вычисляется по формуле: 8 − №_гр;
промежуточная валентность — число между низшей и высшей валентностью. Обычно промежуточные валентности соответствуют четности группы.

Пример: как определить валентность по таблице Менделеева

Сера S располагается в группе VIА таблицы Менделеева. Значит:

высшая валентность серы равна VI;
вычислим низшую валентность: 8 − 6 = 2. Низшая валентность равна II;
сера расположена в группе VI — это четное число. Значит, промежуточными валентностями будут все четные числа между низшей и высшей валентностью. В случае с серой между числами 2 и 6 расположено только одно четное число — 4. Промежуточная валентность серы — IV.

Валентность серы - это способность атома серы образовывать химические связи, которая может менять значение в зависимости от соединения. Сера (S) проявляет переменные валентности, часто II, IV и VI.

Примеры:
H₂S (валентность II)
SO₂ (валентность IV)
H₂SO₄ (валентность VI)

В таблице собрали все возможные валентности для некоторых химических элементов.

Элемент	Валентность
C, Si	II, IV
N	I, II, III, IV
P	III, V
S	II, IV, VI
Cl, Br, I	I, III, V, VII
Fe	II, III
Cu	I, II

Обратите внимание

Понятия «степень окисления» и «валентность» — это не одно и то же, хотя в большинстве случаев они численно совпадают. Степень окисления — это условный заряд атома, он бывает положительным или отрицательным. А валентность — способность атома образовывать связи, она не может принимать отрицательные значения.

Часто начинающие химики могут путать валентность и степень окисления элементов. Важно различить эти значения для правильного понимания химических реакций. Подробнее о том, как определить степень окисления, можно прочитать в нашей статье на эту тему.

178.1K

Какая профессия тебе подходит? Узнай за 10 минут!

Получи больше пользы от Skysmart:

Подтяни оценки на курсах по химии.
Выбирай из 550+ репетиторов по химии.
Записывайся на бесплатные курсы для детей.

Как определить валентность химического элемента с переменной валентностью в соединении

Определим валентность азота в соединении N₂O₃.

Над элементами с постоянной валентностью подпишем ее значение, в нашем случае это кислород:
Общее число валентностей каждого элемента в соединении должно совпадать. Находится общее число валентностей с помощью умножения валентности на число атомов данного химического элемента в соединении.

Считаем: общее число валентностей кислорода равно 2 · 3. Значит, общее число валентностей азота в данном соединении будет равно x · 2. Получаем уравнение: х · 2 = 2 · 3.
Вычислим х в получившемся уравнении:

2х = 6;

х = 3.
Валентность азота в данном химическом соединении равна трем.

Мы подробно писали о валентностях некоторых химических элементов — например, о валентности азота.

Встречаются бинарные соединения (то есть соединения, состоящие только из двух видов атомов), в которых неизвестны валентности обоих атомов элементов. Как найти валентности химических элементов в этом случае?

Для определения значения валентности необходимо запомнить, что неметаллы в бинарных соединениях, расположенные на втором месте, проявляют свою низшую валентность.

Например, в сульфидах (FeS) сера расположена на втором месте и проявляет низшую валентность, равную двум.

Тогда валентность железа в данном сульфиде можно рассчитать по приведенному выше алгоритму — ее значение равно двум.

В хлоридах (например, AgCl) хлор проявляет низшую валентность, равную единице.

Валентность хлора - это способность атома хлора образовывать химические связи. В соединениях хлор может проявлять валентность от I до VII. Например, в хлористом водороде (HCl) хлор имеет валентность I, а в хлорной кислоте (HClO4) - VII.

Примеры:

HCl - валентность I
Cl2 - валентность I
HClO4 - валентность VII

Как составить формулу химического соединения по значениям валентностей элементов

Составим формулу оксида фосфора (V).

Записываем обозначения элементов и над ними указываем валентности. Валентность фосфора в данном соединении указана в названии вещества (V), а валентность кислорода всегда равна II.

Валентность кислорода - это способность атома кислорода образовывать химические связи с другими атомами. В большинстве соединений кислород проявляет валентность II. Например, в воде (H₂O) и углекислом газе (CO₂) кислород имеет валентность II.
Находим НОК валентностей, в нашем случае 5 · 2 = 10. Для удобства запишем его над формулой:
Делим НОК на валентность каждого элемента, а результат записываем в индекс:

10 : 5 = 2 — индекс фосфора;

10 : 2 = 5 — индекс кислорода.

Получаем соединение P₂O₅.

Вопросы для самопроверки

Что такое валентность в химии? Можно ли сказать, что валентность и степень окисления — это одно и то же?
Как узнать высшую и низшую валентность какого-либо химического элемента?
Назовите три химических элемента с валентностью, равной единице.
Среди перечисленных химических элементов выберите те, у которых валентность переменная: K, S, Al, Cu, Ca, P, Si, Mn, Mg, O.
Определите значения валентностей каждого химического элемента в следующих соединениях: FeCl₃, Cl₂O₇, CuS, AlP.
Составьте химические формулы веществ:
- Хлорид железа (II).
- Оксид углерода (IV).
- Оксид магния.
Верно ли, что значение высшей валентности химических элементов увеличивается по периоду слева направо в таблице Менделеева?

Тему «Валентность» проходят на уроках химии в 8-м классе, и без ее понимания сложно двигаться дальше, а уж тем более сдавать государственные экзамены. Онлайн-курс подготовки к ЕГЭ по химии от Skysmart поможет освежить знания за все годы школьной программы, заполнить пробелы и снять стресс перед экзаменом. Вводный урок бесплатный!