Cómo determinar la valencia

La palabra "valencia" del idioma latino ("valēns")se traduce como "tener fuerza". Se mencionó por primera vez a principios del siglo XV, pero su significado ("droga" o "extracto") no tenía nada que ver con la interpretación moderna. El fundador de la idea actual de valencia es el famoso químico inglés E. Frankland. En 1852 publicó un documento en el que todas las teorías y suposiciones que existían en ese momento fueron repensadas. Fue Edward Frankland quien introdujo la noción de una "fuerza de conexión", que se convirtió en la base de la doctrina de valencia, pero la respuesta a la pregunta "¿Cómo encontrar la valencia?" No se formuló en ese momento.

Un papel adicional en el desarrollo de la teoría fue jugado por las obrasFriedrich August Kekulé (1857), Archibald Scott Cooper (1858), AM Butlerov (1861), A. von Hoffmann (1865). En 1866, F. A. Kekulé en su libro de texto citado moléculas modelo químico estereoquímicas con la configuración tetraédrica átomo de carbono en forma de dibujos, que se hizo evidente cómo determinar la valencia, por ejemplo, de carbono.

Los fundamentos de la teoría moderna de los enlaces químicosSon rendimiento de la mecánica cuántica, que muestra que el par de electrones total formado por la interacción de dos átomos. Los átomos con electrones no apareados con espines paralelos, se repelen y antiparalela capaz de formar un par de electrones común. enlace químico entre dos átomos de forma cuando la aproximación es un parcialmente solapadas nubes de electrones. Como resultado, entre los dos núcleos se forma densidad de carga eléctrica, que es atraído hacia el núcleo cargado positivamente y molécula formada. Tal representación del mecanismo de la interacción de los diferentes átomos subyace en el método de la teoría del enlace químico o un enlace de valencia. Entonces, de todos modos, ¿cómo determinar la valencia? Es necesario determinar el número de enlaces que un átomo es capaz de formar. De lo contrario, podemos decir que necesitamos encontrar el número de electrones de valencia.

Si usamos la tabla periódica, entonceses fácil entender cómo determinar la valencia de un elemento por la cantidad de electrones en la capa externa de un átomo. Se llaman valencia. Todos los elementos de cada grupo (ubicados en columnas) tienen la misma cantidad de electrones en las capas externas. Los elementos del primer grupo (H, Li, Na, K y otros) tienen un electrón de valencia. El segundo (Be, Mg, Ca, Sr, etc.) tiene dos. El tercero (B, Al, Ga y otros) - tres. El cuarto (C, Si, Ge y otros) tiene cuatro electrones de valencia. Los elementos del quinto grupo (N, P, As y otros) tienen cinco electrones de valencia. Podemos continuar más, ya que es bastante obvio que el número de electrones en la capa externa de la nube de electrones será igual al número del grupo de tabla periódica. Sin embargo, esto se observa para los primeros tres grupos de los siete períodos y sus series pares e impares (los períodos y series se ubican en las filas de la tabla). Comenzando con el cuarto período y el cuarto grupo (por ejemplo, Ti, Zr, Hf, Ku), los elementos de los subgrupos en filas pares tienen en el cascarón externo una cantidad de electrones diferente del número del grupo.

El concepto de "valencia" durante todo este tiempo ha sido sometidocambios significativos En la actualidad no hay interpretación científica o estandarizada. Por lo tanto, la capacidad de responder a la pregunta "¿Cómo determinar la valencia?" Generalmente se usa con fines metodológicos. Se considera que la valencia es la capacidad de los átomos, que entran en las reacciones, para formar moléculas con enlaces químicos, que se llaman covalentes. Por lo tanto, la valencia se puede expresar solo por un número entero.

Por ejemplo, cómo determinar la valencia de un átomo de azufre encompuestos tales como sulfuro de hidrógeno o ácido sulfúrico. Para una molécula donde el átomo de azufre está unido a dos átomos de hidrógeno, la valencia de hidrógeno para el hidrógeno será dos. En la molécula de ácido sulfúrico, su valencia de oxígeno es seis. En ambos casos, la valencia coincide numéricamente con el valor absoluto del grado de oxidación del átomo de azufre en estas moléculas. En la molécula de H2S, su estado de oxidación será -2 (ya que la densidad de electrones en la formación del enlace se desplaza al átomo de azufre, que es más electronegativo). En la molécula H2SO4, el grado de oxidación del átomo de azufre es +6 (ya que la densidad electrónica se desplaza a un átomo de oxígeno más electronegativo).