- Валентность кислорода в соединениях
- Есть ответ: определите валентность элементов в соединениях с кислородом:1) sio2 6) p4o6 11) n2o32) so2 7) p4o10 12) n2o3) so3 8) n2o5 13) mn2o74) p2o3 9) pbo …
- Общие сведения о валентности кислорода
- Определение валентности
- Определите валентность элементов в соединениях с кислородом:1) sio2 6) p4o6 11) n2o32)…
- Постоянная и переменная валентность
- Составление химических формул по валентности
- Таблица валентности химических элементов.
- Таблица характерных значений валентностей некоторых атомов химических соединений.
- Таблица элементов с постоянной валентностью.
Валентность кислорода в соединениях
Кислород — восьмой по счету элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Он находится во втором периоде во VIA группе. В ядре атома кислорода содержится 8 протонов и 8 нейтронов (массовое число равно 16). В атоме кислорода есть два энергетических уровня, на которых находятся 8 электронов (рис. 1).
Электронная формула атома кислорода в основном состоянии имеет следующий вид:
1s22s22p4.
А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):
Наличие двух неспаренных электронов свидетельствует о том, что кислород может проявлять валентность II в своих соединения (CaOII, Na2OII, Al2OII3, Cl2OII7, H2OII2 и т.д.).
Так как на 2 энергетическом слое нет подуровней кроме 2s и 2p, которые уже заняты электронами, возбужденного состояния у кислорода нет.
Есть ответ: определите валентность элементов в соединениях с кислородом:1) sio2 6) p4o6 11) n2o32) so2 7) p4o10 12) n2o3) so3 8) n2o5 13) mn2o74) p2o3 9) pbo …
Общие сведения о валентности кислорода
Природный кислород состоит из трех стабильных изотопов 16O (99,76%), 17O (0,04%) и 18O (0,2%).
Наиболее устойчива двухатомная молекула кислорода O2. Она парамгнитна и слабо поляризуется. Температуры плавления (-218,9oС) и кипения (-183oС) кислорода очень низкие. Кислород плохо растворяется в воде. При нормальных условиях кислород представляет собой газ без цвета и запаха.
Жидкий и твердый кислород притягивается магнитом, т.к. его молекулы парамагнитны. Твердый кислород синего цвета, а жидкий – голубого. Окраска обусловлена взаимным влиянием молекул.
Кислород существует в виде двух аллотропных модификаций – кислорода O2 и озона O3.
Определение валентности
Однако водород образует соединения далеко не со всеми элементами, а вот кислородные соединения есть почти у всех элементов. И во всех таких соединениях атомы кислорода проявляют валентность, равную двум. Зная это, можно определять валентности атомов других элементов в их бинарных соединениях с кислородом. (Бинарными называются соединения, состоящие из атомов двух химических элементов.)
Чтобы это сделать, необходимо соблюдать простое правило: в химической формуле вещества суммарные числа единиц валентности атомов каждого элемента должны быть одинаковыми.
Так, в молекуле воды H2O общее число единиц валентности двух атомов водорода равно произведению валентности одного атома на соответствующий числовой индекс в формуле:
Так же определяют число единиц валентности атома кислорода:
По величине валентности атомов одного элемента можно определить валентность атомов другого элемента. Например, определим валентность атома углерода в молекуле углекислого газа СО2:
Согласно вышеприведенному правилу х·1 = II·2, откуда х = IV.
Существует и другое соединение углерода с кислородом — угарный газ СО, в молекуле которого атом углерода соединен только с одним атомом кислорода:
В этом веществе валентность углерода равна II, так как х·1 = II·1, откуда х = II:
Определите валентность элементов в соединениях с кислородом:1) sio2 6) p4o6 11) n2o32)…
Определите валентность элементов в соединениях с кислородом:
1) SiO2 6) P4O6 11) N2O3
2) SO2 7) P4O10 12) N2O
3) SO3 8) N2O5 13) Mn2O7
4) P2O3 9) PbO 14) Cr2O3
5) P2O5 10) PbO2 15) CrO3
Постоянная и переменная валентность
Как видим, углерод соединяется с разным числом атомов кислорода, т. е. имеет переменную валентность. У большинства элементов валентность — величина переменная. Только у водорода, кислорода и еще нескольких элементов она постоянна (см. таблицу).
Составление химических формул по валентности
Зная валентность элементов, можно составлять формулы их бинарных соединений. Например, необходимо записать формулу кислородного соединения хлора, в котором валентность хлора равна семи. Порядок действий здесь таков.
Еще один пример. Составим формулу соединения кремния с азотом, если валентность кремния равна IV, а азота — III.
Записываем рядом символы элементов в следующем виде:
Затем находим НОК валентностей обоих элементов. Оно равно 12 (IV·III).
Определяем индексы каждого элемента:
Записываем формулу соединения: Si3N4.
В дальнейшем при составлении формул веществ не обязательно указывать цифрами значения валентностей, а необходимые несложные вычисления можно выполнять в уме.
Краткие выводы урока:
- Численной характеристикой способности атомов данного элемента соединяться с другими атомами является валентность.
- Валентность водорода постоянна и равна единице. Валентность кислорода также постоянна и равна двум.
- Валентность большинства остальных элементов не является постоянной. Ее можно определить по формулам их бинарных соединений с водородом или кислородом.
Таблица валентности химических элементов.
Порядковый номер химического элемента, он же: атомный номер, он же: зарядовое число атомного ядра, он же: атомное число | Русское / Английское наименование | Химический символ | Валентность |
1 | Водород / Hydrogen | H | (-1), 1 |
2 | Гелий / Helium | He | 0 |
3 | Литий / Lithium | Li | 1 |
4 | Бериллий / Beryllium | Be | 2 |
5 | Бор / Boron | B | -3, 3 |
6 | Углерод / Carbon | C | ( 2), 4 |
7 | Азот / Nitrogen | N | -3, -2, -1, ( 1), 2, 3, 4, 5 |
8 | Кислород / Oxygen | O | -2 |
9 | Фтор / Fluorine | F | -1, ( 1) |
10 | Неон / Neon | Ne | 0 |
11 | Натрий / Sodium | Na | 1 |
12 | Магний / Magnesium | Mg | 2 |
13 | Алюминий / Aluminum | Al | 3 |
14 | Кремний / Silicon | Si | -4, ( 2), 4 |
15 | Фосфор / Phosphorus | P | -3, 1, 3, 5 |
16 | Сера / Sulfur | S | -2, 2, 4, 6 |
17 | Хлор / Chlorine | Cl | -1, 1, ( 2), 3, ( 4), 5, 7 |
18 | Аргон / Argon | Ar | 0 |
19 | Калий / Potassium | K | 1 |
20 | Кальций / Calcium | Ca | 2 |
21 | Скандий / Scandium | Sc | 3 |
22 | Титан / Titanium | Ti | 2, 3, 4 |
23 | Ванадий / Vanadium | V | 2, 3, 4, 5 |
24 | Хром / Chromium | Cr | 2, 3, 6 |
25 | Марганец / Manganese | Mn | 2, ( 3), 4, ( 6), 7 |
26 | Железо / Iron | Fe | 2, 3, ( 4), ( 6) |
27 | Кобальт / Cobalt | Co | 2, 3, ( 4) |
28 | Никель / Nickel | Ni | ( 1), 2, ( 3), ( 4) |
29 | Медь / Copper | Сu | 1, 2, ( 3) |
30 | Цинк / Zinc | Zn | 2 |
31 | Галлий / Gallium | Ga | ( 2). 3 |
32 | Германий / Germanium | Ge | -4, 2, 4 |
33 | Мышьяк / Arsenic | As | -3, ( 2), 3, 5 |
34 | Селен / Selenium | Se | -2, ( 2), 4, 6 |
35 | Бром / Bromine | Br | -1, 1, ( 3), ( 4), 5 |
36 | Криптон / Krypton | Kr | 0 |
37 | Рубидий / Rubidium | Rb | 1 |
38 | Стронций / Strontium | Sr | 2 |
39 | Иттрий / Yttrium | Y | 3 |
40 | Цирконий / Zirconium | Zr | ( 2), ( 3), 4 |
41 | Ниобий / Niobium | Nb | ( 2), 3, ( 4), 5 |
42 | Молибден / Molybdenum | Mo | ( 2), 3, ( 4), ( 5), 6 |
43 | Технеций / Technetium | Tc | 6 |
44 | Рутений / Ruthenium | Ru | ( 2), 3, 4, ( 6), ( 7), 8 |
45 | Родий / Rhodium | Rh | ( 2), ( 3), 4, ( 6) |
46 | Палладий / Palladium | Pd | 2, 4, ( 6) |
47 | Серебро / Silver | Ag | 1, ( 2), ( 3) |
48 | Кадмий / Cadmium | Cd | ( 1), 2 |
49 | Индий / Indium | In | ( 1), ( 2), 3 |
50 | Олово / Tin | Sn | 2, 4 |
51 | Сурьма / Antimony | Sb | -3, 3, ( 4), 5 |
52 | Теллур / Tellurium | Te | -2, ( 2), 4, 6 |
53 | Иод / Iodine | I | -1, 1, ( 3), ( 4), 5, 7 |
54 | Ксенон / Xenon | Xe | 0 |
55 | Цезий / Cesium | Cs | 1 |
56 | Барий / Barium | Ba | 2 |
57 | Лантан / Lanthanum | La | 3 |
58 | Церий / Cerium | Ce | 3, 4 |
59 | Празеодим / Praseodymium | Pr | 3 |
60 | Неодим / Neodymium | Nd | 3, 4 |
61 | Прометий / Promethium | Pm | 3 |
62 | Самарий / Samarium | Sm | ( 2), 3 |
63 | Европий / Europium | Eu | ( 2), 3 |
64 | Гадолиний / Gadolinium | Gd | 3 |
65 | Тербий / Terbium | Tb | 3, 4 |
66 | Диспрозий / Dysprosium | Dy | 3 |
67 | Гольмий / Holmium | Ho | 3 |
68 | Эрбий / Erbium | Er | 3 |
69 | Тулий / Thulium | Tm | ( 2), 3 |
70 | Иттербий / Ytterbium | Yb | ( 2), 3 |
71 | Лютеций / Lutetium | Lu | 3 |
72 | Гафний / Hafnium | Hf | 4 |
73 | Тантал / Tantalum | Ta | ( 3), ( 4), 5 |
74 | Вольфрам / Tungsten | W | ( 2), ( 3), ( 4), ( 5), 6 |
75 | Рений / Rhenium | Re | (-1), ( 1), 2, ( 3), 4, ( 5), 6, 7 |
76 | Осмий / Osmium | Os | ( 2), 3, 4, 6, 8 |
77 | Иридий / Iridium | Ir | ( 1), ( 2), 3, 4, 6 |
78 | Платина / Platinum | Pt | ( 1), 2, ( 3), 4, 6 |
79 | Золото / Gold | Au | 1, ( 2), 3 |
80 | Ртуть / Mercury | Hg | 1, 2 |
81 | Талий / Thallium | Tl | 1, ( 2), 3 |
82 | Свинец / Lead | Pb | 2, 4 |
83 | Висмут / Bismuth | Bi | (-3), ( 2), 3, ( 4), ( 5) |
84 | Полоний / Polonium | Po | (-2), 2, 4, ( 6) |
85 | Астат / Astatine | At | нет данных |
86 | Радон / Radon | Rn | 0 |
87 | Франций / Francium | Fr | нет данных |
88 | Радий / Radium | Ra | 2 |
89 | Актиний / Actinium | Ac | 3 |
90 | Торий / Thorium | Th | 4 |
91 | Проактиний / Protactinium | Pa | 5 |
92 | Уран / Uranium | U | ( 2), 3, 4, ( 5), 6 |
Чего не указано в таблице валентности, это то, что валентность элемента может быть постоянной и переменной.
Виды валентности | ||
Постоянная (у металлов главных подгрупп) | Переменная (у неметаллов и металлов побочных подгрупп) | |
Высшая (равна номеру группы) | Низшая (равна разности между числом 8 и номером группы) |
Знание валентности элементов необходимы для правильного составления химических формул соединений.
Таблица характерных значений валентностей некоторых атомов химических соединений.
Элементы | Валентность | Примеры соединений |
H, F, Li, Na, K | I | H2, HF, Li2O, NaCl, KBr |
O, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn | II | H2O, MgCl2, CaH2, SrBr2, BaO, ZnCl2 |
B, Al | III | BCl3, AlBr3 |
C, Si | IV | CO2, CH4, SiO2, SiCl4 |
Cu | I, II | Cu2O, CuO |
Fe | II, III | FeCl2, FeCl3 |
Cr | II, III, VI | CrCl2, CrCl3, CrO3 |
S | II, IV, VI | H2S, SO2, SO3 |
N | III, IV | NH3, NH4Cl, HNO3 |
P | III, V | PH3, P2O5, H3PO4 |
Sn, Pb | II, IV | SnCl2, SnCl4, PbO, PbO2 |
Cl, Br, I | I, III, V, VII | HCl, ClF3, BrF5, IF7 |
Таблица элементов с постоянной валентностью.
Валентности | Элементы |
I | H, Na, Li, K, Rb, Cs |
II | O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd |
III | B, Al, Ga, In |