Valency

Co to jest walencja?

Walencja jest miarą zdolności łączenia atomów lub cząsteczek. Dlatego jest to zdolność atomu jednego pierwiastka do reagowania i łączenia się z określoną liczbą atomów innego pierwiastka.

Browse more Topics under Structure Of Atom

• Introduction: Struktura atomu
• Liczba atomowa
• Model Bohra atomu
• Cząstki naładowane w materii
• Izobary
• Izotopy
• Masa Liczba
• Neutrony
• Model Atomu Rutherforda
• Model Atomu Thomsona
• Jak elektrony są rozmieszczone na różnych orbitach (powłokach)?
• Sub-Cząstki Atomowe
• Modele Atomowe
• Kształty Orbitali Atomowych
• Energie Orbitali
• Liczby Kwantowe
• Rozwój Prowadzący do Modelu Bohra Atomu
• Widma Emisji i Widma Absorpcji
• Do Kwantowo-Mechanicznego Modelu Atomu

Koncepcja Wartościowości Wyjaśniona

Elektrony w atomie są rozmieszczone w różnych orbitalach (powłokach) reprezentowanych jako K, L, M, N, i tak dalej. Elektrony obecne w najbardziej zewnętrznej powłoce/orbitalu atomu nazywane są elektronami walencyjnymi. Elektrony walencyjne biorą udział w każdej reakcji chemicznej, ponieważ najbardziej zewnętrzna orbita zwykle zawiera więcej energii niż elektrony obecne na innych orbitach.

Zgodnie ze schematem Bohra-Bury’ego, najbardziej zewnętrzna orbita atomu będzie miała maksymalnie 8 elektronów. Jednakże, jeśli najbardziej zewnętrzna orbita jest całkowicie wypełniona, wtedy bardzo mało do żadnej aktywności chemicznej jest obserwowany w danym elemencie. Ich zdolność łączenia staje się znikoma lub zerowa.

Zrozum koncepcję cząstek subatomowych tutaj w szczegółach.

To dlatego gazy szlachetne są najmniej reaktywne, ponieważ ich najbardziej zewnętrzna orbita jest całkowicie wypełniona. Jednak reaktywność innych elementów zależy od ich zdolności do uzyskania konfiguracji gazu szlachetnego. Pomoże to również określić walencję atomu.

Uzyskanie kompletnego oktetu

Jeśli najbardziej zewnętrzna powłoka atomu ma w sumie 8 elektronów to mówi się, że atom osiągnął kompletny oktet. Atom musi zyskać, stracić lub podzielić się określoną liczbą elektronów z jego najbardziej zewnętrznej orbity, aby uzyskać kompletny oktet. Dlatego pojemność atomu jest całkowitą liczbą elektronów uzyskanych, utraconych lub współdzielonych w celu ukończenia jego oktetu w najbardziej zewnętrznym atomie. Ta pojemność atomu będzie również określić valency of an atom.

Na przykład, wodór ma 1 elektron w jego skrajnej orbicie, więc musi stracić 1 elektron, aby osiągnąć stabilność lub oktet. Tak więc, wartość wodoru jest 1. Podobnie, magnez ma 2 elektrony w jego skrajnej orbicie i musi stracić je, aby osiągnąć oktet i uzyskać stabilność. Dlatego walencja magnezu wynosi 2.

Stabilność jest również określona przez zdolność atomów do zdobywania elektronów. Na przykład, Fluor ma 7 elektronów w swojej skrajnej orbicie. Trudno jest stracić 7 elektronów, ale łatwo jest zyskać jeden elektron. Tak więc, zyska jeden elektron, aby uzyskać oktet, więc walencja fluoru wynosi 1.

Możesz pobrać Structure of Atom Cheat Sheet klikając na przycisk pobierania poniżej

Przykłady walencji

Walencja sodu

Liczba atomowa sodu wynosi 11 (Z=11). Konfiguracja elektronowa sodu może być zapisana jako 2, 8, 1. 2, 8, 1 elektrony są rozmieszczone w powłokach K, L, M odpowiednio. Dlatego elektron walencyjny w sodzie wynosi 1 i musi on stracić 1 elektron z najbardziej zewnętrznej orbity, aby osiągnąć oktet. Stąd, walencyjność sodu wynosi 1.

(Źródło: examfear)

Walencyjność chloru

Liczba atomowa chloru wynosi 17 (Z=17). Konfiguracja elektronowa chloru może być zapisana jako 2, 8, 7. 2, 8, 7 elektronów jest rozmieszczonych w powłokach K, L, M odpowiednio. Zatem elektron walencyjny w chlorze wynosi 7 i musi on uzyskać 1 elektron z najbardziej zewnętrznej orbity, aby osiągnąć oktet. Stąd, walencyjność chloru wynosi 1.

(Źródło: examfear)

Przykłady walencyjności na podstawie wzoru chemicznego

Ammonia (NH3)

Wiemy, że walencyjność to zdolność atomu do łączenia się z określoną liczbą atomów innego pierwiastka. W przypadku amoniaku, jeden atom azotu łączy się z 3 atomami wodoru. Liczba atomowa wodoru wynosi 7. Konfiguracja elektronowa to 2, 5. 2, 5 elektronów rozmieszczonych jest na orbitalach K, L. Zatem atom azotu musi zyskać 3 elektrony na swoim skrajnym orbitalu, aby skompletować oktet.

W przypadku NH3 atom azotu łączy się z 3 atomami wodoru. Jednak atomy wodoru występujące w amoniaku łączą się z jednym atomem azotu. W związku z tym walencyjność wodoru wynosi jeden. W ten sposób wzory chemiczne związków są tworzone przez zamianę walencyjności.

Usługi walencyjności

• Pomaga w ustaleniu wzoru chemicznego.
• Pomaga określić, ile atomów danego pierwiastka połączy się z innym pierwiastkiem, tworząc dowolny wzór chemiczny.

Metody określania wartościowości

Wartościowość tej samej grupy pierwiastka występującego w układzie okresowym jest taka sama. Jeśli weźmiemy pod uwagę grupę 8 w układzie okresowym, wszystkie elementy grupy 8 mają całkowicie wypełnione skrajne orbity i osiągnęły układ oktet. Tak więc, elementy grupy 8 mają zerową walencję. Wartościowość każdego pierwiastka można określić przede wszystkim za pomocą 3 różnych metod:

1) Reguła oktetu

Jeśli nie możemy użyć układu okresowego do określenia wartościowości, wówczas stosuje się regułę oktetu. Ta reguła mówi, że atomy pierwiastka lub związków chemicznych mają tendencję do uzyskania 8 elektronów na ich najbardziej zewnętrznych orbitach albo przez zyskanie lub utratę elektronów w jakiejkolwiek formie związku jest obecny. Atom może mieć maksymalnie 8 elektronów na swojej skrajnej orbicie. Obecność 8 elektronów w skrajnej powłoki wskazuje stabilność atom.

An atom ma tendencję do utraty elektronu, jeśli ma jeden do czterech elektronów w jego skrajnej orbicie. Kiedy atom oddaje te wolne elektrony, ma dodatnią walencję. Atom będzie zyskiwał elektrony, jeśli ma cztery do siedmiu elektronów na swoich skrajnych orbitach. W takich przypadkach łatwiej jest przyjąć elektron niż go oddać. Dlatego określamy walencję odejmując liczbę elektronów od 8. Wszystkie gazy szlachetne mają 8 elektronów na skrajnych orbitach z wyjątkiem helu. Hel ma 2 elektrony na swojej najbardziej zewnętrznej orbicie.

Czytaj Jak elektrony są rozmieszczone na różnych orbitach

2) Używając układu okresowego

W tej metodzie, walencyjność jest obliczana przez odniesienie do wykresu układu okresowego. Na przykład, wszystkie metale, czy to wodór, lit, sód i tak dalej, obecne w kolumnie 1 mają walencyjność +1. Podobnie, wszystkie elementy obecne w kolumnie 17 mają wartość -1, takie jak fluor, chlor, i tak dalej. Wszystkie gazy szlachetne są ułożone w kolumnie 18. Elementy te są obojętne i mają wartość 0.

Jednakże istnieje wyjątek od tej metody określania wartościowości. Niektóre pierwiastki, takie jak miedź, żelazo i złoto, mają wiele aktywnych powłok. Wyjątek ten jest zwykle zauważalny w metalach przejściowych od kolumny 3 do 10. Obserwuje się go również w cięższych pierwiastkach z kolumny 11 do 14, lantanowcach (57-71) i aktynowcach (89-103).

3) On the Basis of the Chemical Formulae

Ta metoda oparta jest na regule oktetu. Wartościowość wielu pierwiastków przejściowych lub rodników może być określona w danym związku przez obserwację, jak chemicznie łączy się on z pierwiastkami o znanej wartościowości. W tym przypadku, reguła oktetu jest przestrzegana, gdzie elementy i rodniki łączą się i starają się osiągnąć osiem elektronów w najbardziej zewnętrznej powłoki, aby stać się stabilne.

Na przykład, rozważyć związek NaCl. Wiemy, że walencyjność sodu (Na) wynosi +1, a chloru (Cl) -1. Zarówno sód, jak i chlor muszą zyskać jeden elektron i stracić jeden elektron, odpowiednio, aby osiągnąć stabilną skrajną orbitę. Dlatego sód oddaje elektron, a chlor przyjmuje taki sam elektron. W ten sposób określana jest walencyjność. Jest to klasyczny przykład reakcji jonowej, jak również.

Naucz się o Modelu Atomowym Thomsona tutaj w szczegółach.

Różnica pomiędzy wartościowością i liczbą utlenienia

Zdolność łączenia atomu jest nazywana wartościowością. Jest to więc liczba elektronów walencyjnych, które atom musi zdobyć lub stracić z jego najbardziej zewnętrznej orbity. Liczba oksydacyjna to ładunek, jaki może nieść atom.

Na przykład azot ma walencyjność 3, ale jego liczba oksydacyjna może wynosić od -3 do +5. Liczba oksydacyjna to przyjęty ładunek danego atomu w cząsteczce lub jonie. Pomaga ona określić zdolność atomu do zdobywania lub tracenia elektronów w obrębie danego gatunku.

Walencja pierwszych 20 pierwiastków

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

Pierwiastek	Symbol	Liczba atomowa	Walencja
Wodór	H	1	1
Hel	He	2	0
Lithium	Li	3	1
Beryllium	Be	4	2
Boron	B	5	3
Węgiel	C	6	4
Nitrogen	N	7	3
Tlen	O	8	2
Fluor	F	9	1
Neon	Ne	10	0
Sód	Na	11	1
Magnez	Mg	12	2
Glin	Al	13	3
Krzem	Si	14	4
Fosfor	P	15	3
Siarka	Siarka	S	16	2
Chlor	Cl	Cl	17	1
Argon	Ar	18	0
Potas	K	19	1
Wapń	Ca	20	2

Zapoznanie się z pojęciem Izotopy i Izobary.

A Solved Question for You

Q: Określ wartościowości neonu, fosforu, siarki.

Odpowiedź: Neon=0, Fosfor= 3, Siarka= 2. Wyjaśnienie:

• Liczba atomowa neonu=10
  Konfiguracja elektronowa neonu= 2, 8
  Dlatego walencja =0 (Jest już w swoim układzie oktanowym czyli stanie stabilnym)
• Liczba atomowa fosforu=15
  Konfiguracja elektronowa fosforu= 2, 8, 8, 5
  Więc, Valency= 8-5=3
• Liczba atomowa siarki =16
  Elektroniczna konfiguracja siarki = 2, 8, 6
  Więc, Valency= 8-6=2

.