Sådan beregnes Valency

Valens er et mål for et atom eller molekylers reaktivitet. Du kan udlede valensen af ​​mange elementer ved at se på deres positioner i det periodiske bord, men det gælder ikke for dem alle. Det er også muligt at beregne valensen af ​​et atom eller molekyle ved at notere, hvordan det kombinerer med andre atomer eller molekyler med kendte valenser.

Octet Rule

Ved bestemmelse af valensen af ​​et atom eller molekyle (en som du ikke kan bruge det periodiske tabel til at bestemme valensen), bruger kemikere oktetreglen. Ifølge denne regel kombinerer atomer og kemikalier på en sådan måde, at de producerer otte elektroner i den ydre skal, uanset hvilken sammensætning de udgør. En ydre skal med otte elektroner er fuld, hvilket betyder, at forbindelsen er stabil.

Når et atom eller molekyle har fra en til fire elektroner i sin ydre skal, har den en positiv valens, hvilket betyder, at den donerer sine fri elektroner . Når antallet af elektroner er fire, fem, seks eller syv, bestemmer du valensen ved at subtrahere elektronnummeret fra 8. Det er fordi det er lettere for atomet eller molekylet at acceptere elektroner for at opnå stabilitet. Alle de ædle gasser - undtagen helium - har otte elektroner i deres yderste skaller og er kemisk inerte. Helium er et specielt tilfælde - det er inert, men det har kun to elektroner i sin yderste skal.

Den periodiske tabel

Forskere har arrangeret alle de elementer, der for tiden er kendt i et diagram kaldet det periodiske bord, og i mange tilfælde kan du bestemme valensen ved at se på diagrammet. For eksempel har alle metaller i kolonne 1, herunder hydrogen og lithium, en valens på +1, mens alle de i kolonne 17, herunder fluor og chlor, har en valens på -1. De ædle gasser i kolonne 18 har en valens på 0 og er inerte.

Du kan ikke finde valensen af ​​kobber, guld eller jern ved hjælp af denne metode, fordi de har flere aktive elektronskaller. Dette gælder for alle overgangsmetaller i kolonne 3 til 10, de tungere elementer i kolonne 11 til 14, lanthaniderne (elementerne 57-71) og actiniderne (elementer 89-103).

Bestemmelse af Valens fra Kemiske formler

Du kan bestemme valensen af ​​et overgangselement eller en radikal i en bestemt forbindelse ved at notere, hvordan den kombinerer med elementer med kendt valens. Denne strategi er baseret på oktet-reglen, som fortæller os, at elementer og radikaler kombinerer for at producere en stabil ydre skal på otte elektroner.

Som simple illustrationer af denne strategi bemærkes, at natrium (Na), med en valens på +1, kombinerer let med chlor (Cl), som har en valens på -1, for at danne natriumchlorid (NaCl) eller bordsalt. Dette er et eksempel på en ionreaktion, hvor en elektron doneres af et atom og accepteres af den anden. Det kræver imidlertid to natriumatomer at kombinere ionisk med svovl (S) til dannelse af natriumsulfid (Na _{2S), et stærkt alkaliserende salt anvendt i papirindustrien. Fordi det tager to natriumatomer at danne denne forbindelse, skal svovlvalensen være -2.}

For at anvende denne strategi på mere komplekse molekyler er det vigtigt først at indse, at elementer i nogle tilfælde kombinerer for at danne reaktive radikaler, som har tilflugt Det har endnu ikke opnået en stabil ydre skal på otte elektroner. Et eksempel er sulfatradikalet (SO _{4). Dette er et tetrahedralt molekyle, hvori svovlatomet deler elektroner med fire oxygenatomer i det, der kaldes en kovalent binding. I en sådan forbindelse kan du ikke udlede valensen af ​​atomerne i radikalet ved at se på formlen. Du kan dog bestemme valensen af ​​radikalet ved de ioniske forbindelser, den danner. For eksempel kombinerer sulfatradikalet ionisk med hydrogen for at danne svovlsyre (H 2SO 4). Dette molekyle indeholder to hydrogenatomer, hver med en kendt valens på +1, så i dette tilfælde er radikalets valens -2.}

Når du har bestemt valens af radikalet, kan du bruge det at beregne valensen af ​​andre elementer og molekyler, som den kombinerer. For eksempel er jern (Fe) et overgangs metal, der kan udvise flere valenser. Når det kombineres med sulfatradikalet til dannelse af ferrosulfat, FeSO _{4, skal dets valens være +2, fordi valensen af ​​sulfatradikalet, som bestemt fra bindingen der dannes med hydrogen, er -2.}