Валентность – это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов.
1. Валентность водорода принимают за I (единицу). Тогда в соответствии с формулой воды Н2О к одному атому кислорода присоединено два атома водорода.
2. Кислород в своих соединениях всегда проявляет валентность II. Поэтому углерод в соединении СО2 (углекислый газ) имеет валентность IV.
3. Высшая валентность равна номеру группы.
4. Низшая валентность равна разности между числом 8 (количество групп в таблице) и номером группы, в которой находится данный элемент, т.е. 8 - Nгруппы.
5. У металлов, находящихся в «А» подгруппах, валентность равна номеру группы.
6. У неметаллов в основном проявляются две валентности: высшая и низшая.
Например: сера имеет высшую валентность VI и низшую (8 – 6), равную II; фосфор проявляет валентности V и III.
7. Валентность может быть постоянной или переменной.
Валентность элементов необходимо знать, чтобы составлять химические формулы соединений.
Запомните!
Особенности составления химических формул соединений.
1) Низшую валентность проявляет тот элемент, который находится в таблице Д.И.Менделеева правее и выше, а высшую валентность – элемент, расположенный левее и ниже.
Например, в соединении с кислородом сера проявляет высшую валентность VI, а кислород – низшую II. Таким образом, формула оксида серы будет SO3.
В соединении кремния с углеродом первый проявляет высшую валентность IV, а второй – низшую IV. Значит, формула – SiC. Это карбид кремния, основа огнеупорных и абразивных материалов.
2) Атом металла стоит в формуле на первое место.
2) В формулах соединений атом неметалла, проявляющий низшую валентность, всегда стоит на втором месте, а название такого соединения оканчивается на «ид».
Например, СаО – оксид кальция, NaCl – хлорид натрия, PbS – сульфид свинца.
Теперь вы сами можете написать формулы любых соединений металлов с неметаллами.
3) Атом металла ставится в формуле на первое место.
II. Степень окисления (новый материал)
Степень окисления – это условный заряд, который получает атом в результате полной отдачи (принятия) электронов, исходя из условия, что все связи в соединении ионные.
Рассмотрим строение атомов фтора и натрия:
F +9 )2)7
Na +11 )2)8)1
- Что можно сказать о завершённости внешнего уровня атомов фтора и натрия?
- Какому атому легче принять, а какому легче отдать валентные электроны с целью завершения внешнего уровня?
- Оба атома имеют незавершённый внешний уровень?
- Атому натрия легче отдавать электроны, фтору – принять электроны до завершения внешнего уровня.
F0 + 1ē → F-1 (нейтральный атом принимает один отрицательный электрон и приобретает степень окисления «-1», превращаясь в отрицательно заряженный ион - анион)
Na0 – 1ē → Na+1 (нейтральный атом отдаёт один отрицательный электрон и приобретает степень окисления «+1», превращаясь в положительно заряженный ион - катион)
- Процесс отдачи электронов атомом, называется окислением.- Атом, отдающий электроны и повышающий свою степень окисления, окисляется и называется восстановителем.- Процесс принятия электронов атомом, называется восстановлением.- Атом, принимающий электроны и понижающий свою степень окисления, восстанавливается и называется окислителем.
Как определить степень окисления атома в ПСХЭ Д.И. Менделеева?
Правила определения степени окисления атома в ПСХЭ Д.И. Менделеева:
1. Водород обычно проявляет степень окисления (СО) +1 (исключение, соединения с металлами (гидриды) – у водорода СО равна (-1) Me+nHn-1)
2. Кислород обычно проявляет СО -2 (исключения: О+2F2, H2O2-1 – перекись водорода)
3. Металлы проявляют только +n положительную СО
4. Фтор проявляет всегда СО равную -1 (F-1)
5. Для элементов главных подгрупп:
Высшая СО (+) = номеру группы Nгруппы
Низшая СО (-) = Nгруппы–8
Правила определения степени окисления атома в соединении:
I. Степень окисления свободных атомов и атомов в молекулах простых веществ равна нулю - Na0, P40, O20
II. В сложном веществе алгебраическая сумма СО всех атомов с учётом их индексов равна нулю = 0, а в сложном ионе его заряду.
Например, H+1N+5O3-2 : (+1)*1+(+5)*1+(-2)*3 = 0
[S+6O4 -2]2-: (+6)*1+(-2)*4 = -2
Задание 1 – определите степени окисления всех атомов в формуле серной кислоты H2SO4?
1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО серы примем за «х»
H+1SxO4-2
2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):
(+1)*1+(х)*1+(-2)*4=0
Х=6 или (+6), следовательно, у серы CО +6, т.е. S+6
Задание 2 – определите степени окисления всех атомов в формуле фосфорной кислоты H3PO4?
1. Проставим известные степени окисления у водорода и кислорода, а СО фосфора примем за «х»
H3+1PxO4-2
2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):
(+1)*3+(х)*1+(-2)*4=0
Х=5 или (+5), следовательно, у фосфора CО +5, т.е. P+5
Задание 3– определите степени окисления всех атомов в формуле иона аммония (NH4)+?
1. Проставим известную степень окисления у водорода, а СО азота примем за «х»
(NхH4+1)+
2. Составим и решим уравнение, согласно правилу (II):
(х)*1+(+1)*4=+1
Х=-3, следовательно, у азота CО -3, т.е. N-3