Opredelitev valence v kemiji

Znanstvena fototeka / MEHAU KULYK / Getty Images

Valenca je običajno število elektroni potreben za zapolnitev najbolj zunanje lupine an atom . Ker obstajajo izjeme, je bolj splošna definicija valence število elektronov, ki jih ima dani atom na splošno obveznice ali število vezi, ki jih tvori atom. (Pomisli železo , ki ima lahko valenco 2 ali valenco 3.)

Formalna definicija valence IUPAC je največje število enovalentnih atomov, ki se lahko združijo z atomom. Običajno definicija temelji na največjem številu atomov vodika ali atomov klora. Upoštevajte, da IUPAC definira samo eno valenco (največjo), medtem ko je znano, da so atomi sposobni prikazati več kot eno valenco. Na primer, baker običajno nosi valenco 1 ali 2.

Primer

Je nevtralen ogljik atom ima 6 elektronov, z ankonfiguracijo elektronske lupineod 1s^dva2s^dva2p^dva. Ogljik ima valenco 4, saj lahko 4 elektrone zapolnimo 2p orbitalno .

Skupne valence

Atomi elementov v glavni skupini periodnega sistema lahko kažejo valenco med 1 in 7 (ker je 8 celoten oktet).

• Skupina 1 (I) - Običajno prikazuje valenco 1. Primer: Na v NaCl
• Skupina 2 (II) - Tipična valenca je 2. Primer: Mg v MgCl_dva
• Skupina 13 (III) - Običajna valenca je 3. Primer: Al v AlCl₃
• Skupina 14 (IV) - Običajna valenca je 4. Primer: C v CO (dvojna vez) ali CH₄(enotne obveznice)
• Skupina 15 (V) - Običajni valenci sta 3 in 5. Primeri so N v NH₃in P v PCl₅
• Skupina 16 (VI) - Tipični valenci sta 2 in 6. Primer: O v H_dvaO
• Skupina 17 (VII) - Običajni valenci sta 1 in 7. Primeri: Cl v HCl

Valenca proti oksidacijskemu stanju

Obstajata dve težavi z 'valenco'. Prvič, definicija je dvoumna. Drugič, to je samo celo število, brez znaka, ki bi vam pokazal, ali bo atom pridobil elektron ali izgubil svoje najbolj oddaljene elektrone. Na primer, valenca vodika in klora je 1, vendar vodik običajno izgubi svoj elektron in postane H⁺, medtem ko klor običajno pridobi dodaten elektron, da postane Cl^-.

Oksidacijsko stanje je boljši pokazatelj elektronskega stanja atoma, ker ima tako velikost kot predznak. Razume se tudi, da lahko atomi elementa kažejo različna oksidacijska stanja, odvisno od pogojev. Predznak je pozitiven pri elektropozitivnih atomih in negativen pri elektronegativnih atomih. Najpogostejše oksidacijsko stanje vodika je +8. Najpogostejše oksidacijsko stanje za klor je -1.

Kratka zgodovina

Beseda 'valenca' je bila leta 1425 opisana iz latinske besede valentia , kar pomeni moč ali zmogljivost. Koncept valence je bil razvit v drugi polovici 19. stoletja za razlago kemijske vezi in molekularne strukture. Teorijo kemijskih valenc je leta 1852 v članku predlagal Edward Frankland.