Валентность химического элемента — это его способность образовывать определенное число химических связей с другими атомами. Основная валентность В подавляющем большинстве химических соединений валентность кислорода равна II. Это объясняется строением его электронной оболочки: на внешнем энергетическом уровне атома кислорода находится 6 электронов, два из которых являются неспаренными. Для завершения уровня до устойчивого состояния (октета) атому необходимо два дополнительных электрона, что он и реализует путем образования двух ковалентных связей. Примеры соединений с валентностью II:
- Вода ( ): Атом кислорода связан с двумя атомами водорода.
- Оксиды: В оксидах металлов и неметаллов (например, , ) кислород проявляет валентность II. Органические вещества: В спиртах, эфирах и карбоновых кислотах связи кислорода также соответствуют этому значению.
Исключения и особые случаи Хотя валентность II является стандартной, существуют специфические механизмы химической связи, при которых это значение меняется:
- Валентность III (Ион оксония): В ионе гидроксония ( ) или солях оксония кислород образует три связи. Две связи образуются по обычному обменному механизму, а третья — по донорно-акцепторному механизму, где кислород выступает донором электронной пары. Валентность I: Иногда такую валентность приписывают кислороду в пероксидах (например, ). Однако, если рассматривать структурную формулу , видно, что каждый атом кислорода по-прежнему образует две связи (одну с водородом и одну с соседним кислородом), поэтому формально он остается двухвалентным. Молекула угарного газа ( ): В этой молекуле между углеродом и кислородом существует тройная связь (две связи по обменному механизму и одна по донорно-акцепторному), поэтому здесь кислород проявляет валентность III.
Сравнение валентности и степени окисления Важно не путать валентность со степенью окисления. Валентность — это количество связей, она не имеет знака. Степень окисления — это условный заряд.
- В соединении (фторид кислорода) валентность кислорода равна II, но степень окисления составляет +2, так как фтор более электроотрицателен. В пероксиде водорода валентность кислорода II, а степень окисления -1.
Могу составить таблицу со сравнением валентности и степени окисления кислорода в различных соединениях для наглядности.