Kako določiti valenco

Beseda "valenca" iz latinskega jezika ("valēns") je prevedena kot "imeti moč". Najprej je bilo omenjeno v začetku 15. stoletja, vendar njegov pomen ("droga" ali "izvleček") nima nobene zveze s sodobno interpretacijo. Ustanovitelj sedanje ideje valence je znani angleški kemik E. Frankland. Leta 1852 je objavil članek, v katerem so bile preučene vse teorije in predpostavke, ki so obstajale v tistem času. Edward Frankland, ki je predstavil pojem "povezovalne sile", ki je postal temelj valence doktrin, vendar je bil odgovor na vprašanje "Kako najti valenco?" V tistem času ni bil oblikovan.

Nadaljnjo vlogo pri razvoju teorije so igrali Friedrich August Kekule (1857), Archibald Scott Cooper (1858), A. Butlerov (1861), A. von Hofmann (1865). In leta 1866 je F. A. Kekule v svojem učbeniku vodil stereokemične modele molekul kemičnih snovi z atomom ogljika tetraedrske konfiguracije v obliki številk, v skladu s katerimi je postalo očitno, kako določiti valenco, na primer ogljika.

Temelj sodobne teorije kemijskega vezanja so kvantno mehanske reprezentacije, ki dokazujejo, da se kot posledica interakcije dveh atomov oblikuje skupni par elektronov. Atomi z nepariranimi elektroni, ki imajo paralelne zavrtice, odbijajo in z antiparallelnimi tvorijo skupni elektronski par. Kemična vez, ki se tvori med dvema atomoma, ko se približata drug drugemu, je delno prekrivajoči elektronski oblak. Kot rezultat, med dvema jedroma nastane gostota električnega naboja, na katerega se pritegne pozitivno nabito jedro in nastane molekula. Ta zamisel o mehanizmu interakcije različnih atomov je predstavljala osnovo teorije kemične vezave ali metode valenčne vezi. Torej vseeno, kako določiti valenco? Potrebno je določiti število vezi, ki jih lahko oblikuje atom. V nasprotnem primeru lahko rečete, da morate najti številko valenčni elektroni.

Če uporabljate periodično tabelo, je enostavno razumeti, kako določiti valenco elementa z število elektronov, ki se nahaja v zunanji lupini atoma. Imenujejo se valence. Vsi elementi v vsaki skupini (v stolpcih) imajo enako število elektronov v zunanjih lupinah. Elementi prve skupine (H, Li, Na, K in drugi) imajo en valentni elektron. Drugi (Be, Mg, Ca, Sr in tako naprej) ima dva. Tretji (B, Al, Ga in drugi) - trije. Četrti (C, Si, Ge in drugi) ima štiri valenčne elektrone. Elementi pete skupine (N, P, As in drugi) imajo pet valenčnih elektronov. Nadaljujemo lahko še naprej, saj je povsem očitno, da bo število elektronov v zunanji lupini elektronskega oblaka enako številu obdobne tabele. Vendar pa je to opaziti pri prvih treh skupinah vseh sedmih obdobij in njihovi enakomerni in lihi seriji (obdobja in serija sta v vrsticah tabele). Začetek s četrtim obdobjem in četrto skupino (na primer Ti, Zr, Hf, Ku) imajo elementi podskupin v enakih vrsticah v zunanji lupini številne elektrone, ki se razlikujejo od številke skupine.

Koncept "valence" za ves ta čas je precej spremenjen. Trenutno ni znanstvene ali standardizirane razlage. Zato je sposobnost odgovora na vprašanje "Kako določiti valenco?" Navadno uporablja za metodološke namene. Valenca velja za zmožnost atomov, vstop v reakcije, za oblikovanje molekul s kemičnimi vezmi, ki se imenujejo kovalentne. Zato lahko valenco izrazimo samo s celo številko.

Na primer, kako določiti valenco atoma žvepla v spojinah, kot je vodikov sulfid ali žveplova kislina. Za molekulo, kjer je atom žvepla vezan na dva atoma vodika, valenčnost žvepla na vodiku bo enak dvema. V molekuli žveplova kislina njegova kisikova valenca je šest. V obeh primerih valenca numerično sovpada z absolutno vrednostjo stopnje oksidacije atoma žvepla v teh molekulah. V molekuli H2S, njeni stopnja oksidacije bo -2 (ker se gostota elektronov v nastanku vezi preračuna na atom žvepla, ki je bolj elektronegativ). V molekuli H2SO4 je stopnja oksidacije atoma žvepla +6 (ker se gostota elektronov preusmeri na bolj elektronegativni atom kisika).