Валентность химических элементов
🧪 Химия · 8 класс
Что такое валентность
Валентность — это способность атомов химического элемента образовывать определённое число химических связей с атомами других элементов. Иными словами, валентность показывает, сколько единиц связи может образовать один атом. За единицу принимают валентность атома водорода, поэтому валентность водорода всегда равна единице, а валентность кислорода в подавляющем большинстве соединений равна двум.
Понятие валентности помогает правильно составлять химические формулы и проверять их. Если знать валентности элементов, можно предсказать состав вещества, не заучивая формулу наизусть. Именно поэтому валентность изучают в самом начале курса химии, ещё до знакомства с классами сложных веществ.
Постоянная и переменная валентность
У одних элементов валентность постоянна, у других меняется в разных соединениях. Это важно запомнить, потому что от валентности напрямую зависит формула вещества. Постоянную валентность удобно выучить наизусть: металлы первой группы главной подгруппы всегда одновалентны, второй группы — двухвалентны, а алюминий — трёхвалентен.
| Элемент | Валентность | Пример |
|---|---|---|
| Водород | I | HCl |
| Кислород | II | H2O |
| Натрий, калий | I | Na2O |
| Кальций, магний | II | CaO |
| Алюминий | III | Al2O3 |
| Железо | II или III | FeO, Fe2O3 |
Как определить валентность по формуле
В соединении из двух элементов произведение валентности на число атомов одного элемента равно такому же произведению для второго элемента. Это правило вытекает из того, что все единицы связи должны быть использованы полностью. Рассмотрим оксид Al2O3. Кислород имеет валентность II, атомов кислорода три, значит общее число единиц связи равно 2 · 3 = 6. Этих единиц у алюминия тоже шесть, а атомов алюминия два, поэтому валентность алюминия равна 6 : 2 = III.
Тем же способом проверяют валентность в любых бинарных соединениях. Например, в оксиде CO2 у кислорода валентность II, общее число связей 2 · 2 = 4, атом углерода один, значит его валентность равна IV.
Как составить формулу по валентности
Запишем порядок действий для соединения фосфора (валентность V) с кислородом:
- Пишем символы элементов рядом:
P O. - Над символами ставим валентности:
P(V) O(II). - Находим наименьшее общее кратное чисел 5 и 2 — это 10.
- Делим НОК на валентность каждого элемента: для фосфора
10 : 5 = 2, для кислорода10 : 2 = 5. - Записываем полученные числа как индексы:
P2O5.
Этот алгоритм работает для любых двух элементов с известными валентностями. Главное — не перепутать, какой индекс к какому символу относится: индекс ставится у того элемента, на валентность которого делили.
Частые ошибки. Нельзя путать валентность с числом атомов в формуле. Также помните: индекс 1 в формуле не пишут, а валентность принято обозначать римскими цифрами. Если индексы получились с общим делителем, их нужно сократить.
Кратко о главном
- Валентность — число химических связей, которые образует атом.
- За единицу принята валентность водорода, у кислорода она равна двум.
- Валентность бывает постоянной и переменной.
- Валентность по формуле находят через равенство единиц связи.
- Формулу составляют через наименьшее общее кратное валентностей.