Определение валентности по Периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева основывается на положении элемента в определенной группе (вертикальном столбце) и строении его внешнего электронного слоя. Основные правила для элементов главных подгрупп (А) Для элементов главных подгрупп номер группы часто указывает на количество валентных электронов, что напрямую связано с возможной валентностью. 1. Постоянная валентность Некоторые элементы имеют только одно значение валентности, которое всегда совпадает с номером их группы:
- I группа (главная): Щелочные металлы (Li, Na, K, Rb, Cs) — валентность I.
- II группа (главная): Щелочноземельные металлы и Mg, Ca, Be, Zn, Cd — валентность II.
- III группа (главная): Al, B — валентность III.
2. Переменная валентность Элементы IV–VII групп часто проявляют несколько значений валентности:
- Высшая валентность: Равна номеру группы. Она показывает максимальное число связей, которое может образовать атом, отдавая все свои валентные электроны.
- Низшая валентность: Рассчитывается по формуле: . Она характерна для неметаллов при соединении с металлами или водородом.
Пример для Фосфора (P), V группа:
- Высшая валентность = V (равна номеру группы, например, в ). Низшая валентность = (например, в ).
Алгоритм определения для неметаллов Чтобы определить возможные валентности неметалла, ориентируйтесь на таблицу ниже:
| Группа | Высшая валентность | Низшая валентность | Другие частые значения |
|---|---|---|---|
| IV (C, Si) | IV | IV ( ) | II |
| V (N, P) | V | III ( ) | IV, II, I |
| VI (O, S, Se) | VI (кроме O) | II ( ) | IV |
| VII (F, Cl, Br, I) | VII (кроме F) | I ( ) | V, III |
Важные исключения Некоторые элементы не подчиняются общему правилу «номер группы = высшая валентность»:
- Кислород (O): Находится в VI группе, но его валентность почти всегда II.
- Фтор (F): Находится в VII группе, но его валентность всегда I.
- Азот (N): Находится в V группе, но его максимальная валентность составляет IV (за счет донорно-акцепторного механизма).
- Гелий, Неон, Аргон (VIII группа): Имеют завершенный электронный слой, их валентность обычно равна 0.
Элементы побочных подгрупп (Б-группы) Для переходных металлов (середина таблицы) определить валентность только по номеру группы сложнее, так как в образовании связей участвуют электроны не только внешнего, но и предвнешнего слоя.
- Большинство имеют переменную валентность (например, Fe — II и III, Cu — I и II).
- Высшая валентность часто совпадает с номером группы (например, Mn в VII группе имеет высшую валентность VII), но это правило работает не всегда (например, элементы группы меди и железа).
Краткая шпаргалка
- Для металлов I-III групп А: Валентность = номеру группы.
- Для неметаллов в соединениях с металлами: Валентность = . Для кислородных соединений: Высшая валентность = номеру группы (с учетом исключений O, F, N).
Если вам нужно разобрать определение валентности на конкретных примерах химических формул, я могу составить таблицу с алгоритмом расчета.
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей