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由化学元素的化合价确定的

在十九世纪的原子和分子的结构的知识不能解释为其原子的一定数目形成与其它颗粒结合的原因。 但是,科学家们提前自己的时间的想法,仍然价正在研究作为化学的基本原则之一。

从“化学元素的价”概念的历史

英国化学家十九世纪优秀爱德华Franklend创造在科学使用的术语“通信”来描述与彼此的原子之间的相互作用。 科学发现有些化学元素形成具有相同量的其它原子的化合物。 例如,氮附着在氨的分子三个氢原子。

在1852年5月弗兰克兰提出假设存在的,一个原子可以形成与物质的其它微小颗粒化学键的具体数量。 弗兰克兰使用的短语“连接力”来形容这就是后来被称为价。 确立为化学键英国化学家形成在十九世纪中叶已知个体元素的原子。 工作弗兰克兰是现代结构化学的一个重要贡献。

意见发展

德国化学家FA 凯库勒证明在1857年的碳是chetyrehosnovnym。 在其最简单的化合物 - 甲烷 - 出现由于4个氢原子。 术语“碱性”科学家用于指定属性连接其他颗粒的固定数目的元素。 在俄罗斯,对数据 物质的结构 系统化A. M.布特列罗夫(1861)。 化学键的通过元素的属性的周期性变化的教导所获得的理论的进一步发展。 它的作者-另一个突出的 俄国化学家 D. I.门捷列夫。 它证明了化合物中的化学元素,和其它性质的化合价由它们在周期系统占据的位置来确定。

价和化学键的图形表示

可视化分子的可能性 - 价理论的不容置疑的优点之一。 第一个模型出现在1860年,和1864年以来一直使用了 结构式 代表内部化学周大关。 符号之间破折号表示原子 化学键, 和行数等于所述化合价。 在那些同里,被任命为第一sharosterzhnevye模型(见。左图)。 1866年凯库勒四面体,这是他在他的教科书“有机化学”的形式提出的碳原子的立体格局。

化学元素的化合价,和G·刘易斯,谁后发表了他在1923年的作品研究的关系出现 电子的发现。 所谓的带负电荷的微小颗粒,它们是原子壳层的一部分。 在他的书中,刘易斯用周围的化学符号的四边一个点价电子的显示器。

氢气和氧气的化合价

创建的之前 的周期系统 的化合物中的化学元素的化合价,使其与其所已知的原子比较。 氢气和氧气被选定为参考。 另一种化学元素被吸引或者取代一定数量H原子,和O.

在这种方式中,在属性用氢气(第二元件的化合价由罗马数字表示)的一价的化合物进行了测定:

  • 盐酸 - 氯(I):
  • H 2 -O -氧(II);
  • NH 3 -氮(III);
  • CH 4 -碳(IV)。

K 2 O,CO,N 2 O 3,SiO 2的氧化物,SO 3通过金属的化合价确定的和非金属氧,倍增原子附接O.数而得到以下值:K(I),C( II),N(III) ,硅(IV),S(VI)。

如何确定化学元素的化合价

有形成与普通电子对化学键的规律:

  • 典型氢价 - I.
  • II - 正常氧价。
  • 对于元件非金属低级价可由下式8来确定 - №其中它们在周期系统组。 更高,如果它可以通过组号来确定。
  • 为子组的侧部元件最大可能的化合价是一样的基团的周期表的数目。

式I化合物的化学元素的化合价的测定是使用下面的算法:

  1. 记录上的元件中的一个化学熟悉的已知值的顶部。 例如,在锰2 O 7氧的化合价是二。
  2. 计算合计值,必须由分子中的相同的化学元素,2 * 7 = 14的原子的数目的价数相乘。
  3. 确定第二元件,它是未知的化合价。 通过在分子中的Mn的原子数在二段获得分2值。
  4. 14:2 = 7的氧化锰在其最高价态 - VII。

永久和可变价

氢气和氧气的化合价的值是不同的。 例如,硫的H 2 S的化合物是二价的,如式SO 3 -六价。 一氧化碳与氧,CO和CO 2的二氧化碳反应。 所述第一化合物是C II的化合价,并且在第二 - 四。 甲烷CH 4的值相同

大部分元素不呈现恒定和可变价,例如,磷,氮,硫。 对于这一现象的主要原因的搜索导致化学键合,价电子层的电子的概念,分子轨道的理论。 用的原子和分子位置的结构的说明中得到的相同的特性的不同的值的存在。

价的现代观念

所有原子都是由通过负电荷的电子包围阳性核。 外壳,其中它们形成,是未完成。 完成后的结构是最稳定的,它包含了8个电子(八位位组)。 化学结合在能量上有利的条件的原子共同电子对的结果。

规则化合物的形成是一个壳或通过接收电子反冲未配对完成 - 取决于工艺是否是容易通过。 如果原子提供了一种用于具有一对没有化学键负颗粒的形成,该键它形成,只要其不成对电子。 根据现代观念,化学元素的原子的化合价 - 是产生一定数量的共价键的能力。 例如,在分子中,H 2 S硫,硫化氢获取价II( - ),因为每一个原子在两个电子对的形成参与。 符号“ - ”表示电子对吸引到负电性更强的元素。 至少电负至化合价的值附加“+”。

当供体 - 受体机制参与的一个元件的电子对和另一自由价轨道的过程。

原子的结构的化合价的依赖性

考虑例如碳和氧,因为它依赖于物质的结构化合价的化学元素。 周期表给出了碳原子的基本特征的概述:

  • 化学符号 - ℃;
  • 项数 - 6;
  • 核电荷 - 6;
  • 质子在细胞核 - 6;
  • 电子 - 6,包含4个外部,其中2形成一对,2 - 未配对。

如果碳原子形成在monoookside CO两个键,则它的使用仅被供应6负粒子。 为了获得配对4个形成外部负极粒子需要八位字节。 碳具有IV(+)中的二氧化碳和IV的化合价( - )中的甲烷。

氧的序数 - 8,价电子层由六个电子,其中两个形成一对,并参与化学键和与其他原子的相互作用。 典型氧价 - II( - )。

化合价和氧化态

在许多情况下,更方便地使用术语“氧化的程度”。 所谓其中,如果所有的电子已经移动到的结合元件,其具有更高值elektroootritsatelnosti(EO),将收购电荷原子。 单质的氧化数是零。 通过氧化更EO添加元素“ - ”号,少负电 - “+”。 例如,对于典型的氧化和离子的主族金属收费相等数量与的“+”符号。 在大多数情况下以相同的化合物的原子的化合价和氧化态数值一致。 只有当与多个电负性原子正氧化态,具有元件,其EO下面相互作用 - 阴性。 的“的化合价”的概念,通常仅适用于分子结构的物质。

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