Валентность химических элементов – как определить, таблица валентности (8 класс)

Валентность химических элементов – как определить, таблица валентности (8 класс) Кислород

Как определить валентность по формуле?

Если у вас перед глазами нет таблицы валентности, но есть формула химического соединения, то возможно определение валентности по формуле. Возьмем для примера формулу оксид марганца – Mn2O7

Валентность химических элементов – как определить, таблица валентности (8 класс)
Рис. 3. Оксид марганца

Как известно, кислород является двухвалентным. Чтобы выяснить, какой валентностью обладает марганец, необходимо валентность кислорода умножить на число атомов газа в этом соединении:

2*7=14

Получившееся число делим на количество атомов марганца в соединении. Получается:

14:2=7

7 (VII) – валентность марганца в данном соединении

Степень окисления и валентность

Вы познакомитесь с понятием «степень окисления», научитесь определять степени окисления химических элементов по формуле вещества.

I. Понятие «степень окисления»

Рас­смот­рим по­ня­тие «сте­пень окис­ле­ния» на при­ме­ре мо­ле­ку­лы воды.

Электронная формула молекулы воды

Рис. 1. Элек­трон­ная фор­му­ла мо­ле­ку­лы воды

Общие элек­трон­ные пары в мо­ле­ку­ле воды сме­ще­ны в сто­ро­ну атома кис­ло­ро­да (Рис. 1), т.к. он более элек­тро­от­ри­ца­тель­ный эле­мент, чем во­до­род. Если пред­ста­вить, что элек­трон­ные пары не сме­ща­ют­ся, а элек­тро­ны пол­но­стью пе­ре­хо­дят от атома во­до­ро­да к атому кис­ло­ро­да, то на ато­мах во­до­ро­да будет не ча­стич­ный, а пол­ный по­ло­жи­тель­ный заряд 1, а на атоме кис­ло­ро­да -2. Такой услов­ный заряд на­зва­ли сте­пе­нью окис­ле­ния (Рис. 2).

Степени окисления атомов в молекуле воды

Рис. 2. Сте­пе­ни окис­ле­ния ато­мов в мо­ле­ку­ле воды

(Об­ра­ти­те вни­ма­ние, сте­пень окис­ле­ния обо­зна­ча­ют, как пра­ви­ло, араб­ской циф­рой со зна­ком, при­чем знак за­ря­да ста­вит­ся перед циф­рой).

Сте­пень окис­ле­ния – это услов­ный заряд, ко­то­рый будет иметь атом в ве­ще­стве, если все хи­ми­че­ские  связи счи­тать ион­ны­ми.

II. Определение степеней окисления

Для элек­тро­ней­траль­ной ча­сти­цы (мо­ле­ку­лы) ал­геб­ра­и­че­ская сумма про­из­ве­де­ний сте­пе­ни окис­ле­ния атома каж­до­го эле­мен­та на число таких ато­мов в мо­ле­ку­ле равна нулю. Это пра­ви­ло на­зы­ва­ют пра­ви­лом элек­тро­ней­траль­но­сти.

По­ка­жем, как это пра­ви­ло вы­пол­ня­ет­ся в мо­ле­ку­ле воды:

1*2 (-2)*1 = 0

В боль­шин­стве со­еди­не­ний и во всех ок­си­дах кис­ло­род про­яв­ля­ет сте­пень окис­ле­ния -2. Атом во­до­ро­да в боль­шин­стве со­еди­не­ний имеет сте­пень окис­ле­ния 1. Сте­пень окис­ле­ния ме­тал­лов в солях равна за­ря­ду иона. Сте­пень окис­ле­ния ато­мов в про­стом ве­ще­стве равна нулю.

? 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 (-) =  Nгруппы8

Зная сте­пень окис­ле­ния неко­то­рых эле­мен­тов и ис­поль­зуя пра­ви­ло элек­тро­ней­траль­но­сти, можно опре­де­лять сте­пе­ни окис­ле­ния дру­гих эле­мен­тов в со­еди­не­нии.

Правила определения степени окисления атома в соединении

I. Степень окисления свободных атомов и атомов в молекулах простых веществ равнанулю —  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 6O-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

Алгоритм составления формулыпо степени окисления

Сравним понятия «валентность» и «степень окисления»

Валентность химических элементов – как определить, таблица валентности (8 класс)

III. Закрепление

Задание: Определите степени окисления атомов в формулах веществ:

Br2, CaO , SiO2, H2CO, CuO , Cu2O , Н2, KNO, FeO , Fe , Fe2O3, Fe(OH)2, Fe2(SO4)3, N2, HClO4

Тренажер: Составление названий бинарных соединений

Выполните тест

ЦОРы

Анимация: Алгоритм составления формулыпо степени окисления

Тренажер: Составление названий бинарных соединений

Интерактивное задание LearningApps.org по теме: “Степень окисления и валентность”

Таблица валентности химических элементов (1 часть):

Атомный номерХимический элементСимволВалентностьПримеры соединенийПримечание
1ВодородHIHCl, H2O2
2ГелийHeотсутствует
3ЛитийLiILiOH, Li2O
4БериллийBeI, II
5БорBIIIB2O3
6УглеродCII, IV
7АзотNI, II, III, IV
  • N2O;
  • NO;
  • N2O3, Ca(NO2)2,(NO)F, HNO2 NH2OH, NH3;
  • NO2, N2O4, HNO3, NH4NO3,  Ca(NO3)2, N2O5
В азотной кислоте (HNO3) и своем высшем оксиде (N2O5) атом азота образует только четыре ковалентные связи, являясь четырехвалентным
8КислородOII(NO)F, CaO, O2, H2O2,Cl2O, H2O
9ФторFIHF, (NO)F
10НеонNeотсутствует
11НатрийNaINa2S, Na2O
12МагнийMgIIMg(NO3)2
13АлюминийAlIIIAl2O3, Al2S3, AlCl3
14КремнийSiII, IV
15ФосфорPIII, V
  • P2O3, PH3,  H3PO3, H3PO4;
  • P2O5
16СераSII, IV, VI
  • H2S, K2S, PbS, Al2S3, Fe2S3, FeS2;
  • SO2;
  • SF6, SO3, H2SO4
17ХлорClI, III, IV, V, VI, VII
  • Cl2O, NaCl,  Cl2, HCl, NH4Cl;
  • NaClO2;
  • NaClO2;
  • KClO3, Cl2O5;
  • Cl2O6;
  • Cl2O7
18АргонArотсутствует
19КалийKIKOH, K2O, K2S
20КальцийCaIICa(OH)2
21СкандийScIIISc2O3
22ТитанTiII, III, IV
23ВанадийVII, III, IV, V
24ХромCrII, III, VI
25МарганецMnII, III, IV, VI, VII
  • Mn(OH)2;
  • Mn2O3;
  • MnO2;
  • MnO3;
  • Mn2O7
26ЖелезоFeII, III
  • Fe(OH)2, FeS2, FeO;
  • Fe2O3, Fe(OH)3, Fe2Cl3, Fe2S3
27КобальтCoII, III
28НикельNiII, III
29МедьCuI, II
30ЦинкZnIIZnSO4, ZnO, ZnS

Таблица валентности химических элементов (2 часть):

31ГаллийGaI, II, III
32ГерманийGeII, IV
33МышьякAsIII, V
34СеленSeII, IV, VI
35БромBrI, III, V, VII
36КриптонKrотсутствует
37РубидийRbIRbOH
38СтронцийSrIISrO
39ИттрийYIIIY(NO3)3
40ЦирконийZrII, III, IV
41НиобийNbI, II, III, IV, V
42МолибденMoII, III, IV, V, VI
  • MoCl2;
  • Mo(OH)3;
  • MoO2;
  • MoCl5;
  • MoF6
43ТехнецийTcII, III, IV, V, VI, VII
  • TcCl2;
  • TcBr3;
  • TcBr4;
  • TcF5;
  • TcCl6;
  • Tc2O7
44РутенийRuII, III, IV, V, VI, VII, VIII
  • Ru(OH)2;
  • RuCl3;
  • Ru(OH)4;
  • Ru2O5;
  • RuB2;
  • NaRuO4;
  • RuO4
45РодийRhII, III, IV, V, VI
  • RhO;
  • Rh2(SO4)3;
  • Rh(OH)4;
  • RhF5;
  • RhF6
46ПалладийPdII, IV
47СереброAgI, II, III
48КадмийCdI, II
49ИндийInI, II, III
50ОловоSnII, IV
51СурьмаSbIII, V
52ТеллурTeII, IV, VI
53ЙодII, III, V, VII
54КсенонXeотсутствует
55ЦезийCsICs2O
56БарийBaIIBa(OH)2
57ЛантанLaIIILa2(SO4)3
58ЦерийCeIII, IV
59ПразеодимPrII, III, IV
60НеодимNdII, III

Таблица валентности химических элементов (3 часть):

61ПрометийPmIIIPmBr3
62СамарийSmII, III
63ЕвропийEuII, III
64ГадолинийGdII, III
65ТербийTbII, III, IV
66ДиспрозийDyII, III
67ГольмийHoIIIHo2(SO4)3
68ЭрбийErIIIEr2O3
69ТулийTmII, III
70ИттербийYbII, III
71ЛютецийLuIIILuBr3
72ГафнийHfI, II, III, IV
73ТанталTaI, II, III, IV, V
  • Ta2O;
  • TaO;
  • TaCl3;
  • TaO2;
  • Ta2O5
74ВольфрамWII, III, IV, V, VI
  • W6Cl12;
  • WO3;
  • WO2;
  • W2Cl10;
  • WF6
75РенийReI, II, III, IV, V, VI, VII
  • Re2O;
  • ReO;
  • Re2O3;
  • ReO2;
  • ReF5;
  • ReCl6;
  • ReF7
76ОсмийOsI, II, III, IV, V, VI, VII, VIII
  • OsI;
  • OsI2;
  • OsBr3;
  • OsO2;
  • OsCl4;
  • OsF5;
  • OsF6;
  • OsOF5; 
  • OsO4
77ИридийIrI, II, III, IV, V, VI
  • IrCl;
  • IrCl2;
  • IrCl3;
  • IrO2;
  • Ir4F20;
  • IrF6
78ПлатинаPtII, III, IV, V, VI
79ЗолотоAuI, II, III, V
80РтутьHgI, II
81ТаллийTlI, II, III
82СвинецPbII, IV
83ВисмутBiIII, V
84ПолонийPoII, IV, VI
85АстатAtнет данных
86РадонRnотсутствует
87ФранцийFrIFrOH
88РадийRaIIRa(OH)2
89АктинийAcIIIAc2O3
90ТорийThII, III, IV
91ПротактинийPaII, III, IV, V
92УранUIII, IV, V, VI
93НептунийNpIII, IV, V, VI, VII
94ПлутонийPuIII, IV, V, VI, VII
95АмерицийAmII, III, IV, V, VI
96КюрийCmII, III, IV
97БерклийBkIII, IV
98КалифорнийCfII, III, IV
99ЭйнштейнийEsII, III
100ФермийFmII, III

Первоначально за единицу валентности была принята валентность атома водорода. Валентность другого элемента можно при этом выразить числом атомов водорода, которое присоединяет к себе или замещает один атом этого другого элемента.

Определенная таким образом валентность называется валентностью в водородных соединениях или валентностью по водороду: так, в соединениях HCl, H2O, NH3, CH4 валентность по водороду хлора равна единице, кислорода – двум, азота – трём, углерода – четырём.

Валентность кислорода, как правило, равна двум. Поэтому, зная состав или формулу кислородного соединения того или иного элемента, можно определить его валентность как удвоенное число атомов кислорода, которое может присоединять один атом данного элемента.

Определенная таким образом валентность называется валентностью элемента в кислородных соединениях или валентностью по кислороду: так, в соединениях K2O, CO, N2O3, SiO2, SO3 валентность по кислороду калия равна единице, углерода – двум, азота – трём, кремния – четырём, серы – шести.

С точки зрения электронной теории валентность определяется числом неспаренных (валентных) электронов в основном или возбужденном состоянии.

Известны элементы, которые проявляют постоянную валентность. У большинства химических элементов валентность переменная.

Коэффициент востребованности 5 729

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий