Валентность

Валентность – способность атомов химических элементов вступать в химические соединения с атомами других элементов. Другими словами, это способность атома образовывать определенное число химических связей с другими атомами.

Понятие «валентность» - одно из основных в химии. Было введено еще до того, как ученым стало известно строение атома. Так, с точки зрения электронной теории валентность напрямую связана с числом внешних электронов атома элемента. Это значит, что под «валентностью» подразумевают число электронных пар, которыми атом связан с другими атомами. Зная это, ученые смогли описать природу химической связи. Она заключается в том, что пара атомов вещества делит между собой пару валентных электронов.

Путем химического анализа ученые прошлого определяли состав химического соединения: сколько атомов различных элементов содержится в молекуле рассматриваемого вещества. Для этого нужно было определить, какова точная масса каждого элемента в образце чистого (без примесей) вещества. Правда, метод этот не без изъянов. Потому что определить подобным образом валентность элемента можно только в его простом соединении со всегда одновалентным водородом (гидрид) или всегда двухвалентным кислородом (оксид). Например, валентность азота в NH 3 – III, поскольку один атом водорода связан с тремя атомами азота. А валентность углерода в метане (СН 4 ), по тому же принципу, – IV.

Валентность и кислоты Поскольку валентность водорода остается неизменной можно легко определить и валентность кислотного остатка. Так, к примеру, в H 2 SO 3 валентность SO 3 –II, в HСlO 3 валентность СlO 3 – I.

Валентность и формулы Понятие валентности имеет смысл только для веществ молекулярной природы и не слишком подходит для описания химических связей. Индексы в молекулярных формулах веществ отражают количество атомов элементов, которые входят в их состав. Правильно расставить индексы помогает знание валентности элементов. Таким же образом, глядя на молекулярную формулу и индексы, можно назвать валентности входящих в состав элементов. Зная химическую формулу вещества, где известна валентность одного из элементов, можно легко определить валентность другого элемента. Для этого нужно запомнить, что в веществе молекулярной природы число валентностей обоих элементов равны. Поэтому используется наименьшее общее кратное чтобы определить неизвестную нам валентность элемента.

Характеристики валентности Валентность может быть: постоянной (металлы главных подгрупп); переменной (неметаллы и металлы побочных групп): высшая валентность; низшая валентность. Постоянной в различных химических соединениях остается: валентность водорода, натрия, калия, фтора (I); валентность кислорода, магния, кальция, цинка (II); валентность алюминия (III).

Валентность и степень окисления Понятие валентности можно считать родственным такой характеристике, как степень окисления. Тем не менее, обе эти характеристики не тождественным друг другу. Так, говоря о степени окисления, подразумевают, что атом в веществе ионной (что важно) природы имеет некий условный заряд. И если валентность – это нейтральная характеристика, то степень окисления может быть отрицательной, положительной или равной нулю. Интересно, что для атома одного и того же элемента, в зависимости от элементов, с которыми он образует химическое соединение, валентность и степень окисления могут совпадать (Н 2 О, СН 4 и др.) и различаться (Н 2 О 2, HNO 3 ).