Хімія 7 клас - Попель П.П. - Академія 2015

Розділ 1 Початкові хімічні поняття

14 Валентність хімічних елементів

Матеріал параграфа допоможе вам:

>  з’ясувати, що таке валентність хімічного елемента;

>  прогнозувати можливі значення валентності елемента за його розміщенням у періодичній системі;

>  обчислювати значення валентності елементів у сполуках за їхніми формулами;

>  складати формули сполук за значеннями валентності елементів.

Валентність. Числові індекси в хімічних формулах указують на те, що атоми з’єднуються один з одним не довільно, а в певних співвідношеннях.

Здатність атома сполучатися з певною кількістю таких самих або інших атомів називають валентністю1.

1 Термін походить від латинського слова valentia — сила.

Валентність є важливою властивістю атома; вона має кількісну характеристику.

Атом Гідрогену завжди сполучається з одним атомом. Якщо з таким самим, то утворюється молекула водню Н2, а якщо з іншим — утворюються молекули фтороводню HF, води Н2O:

7klas.files/image063.jpg

Гідроген — одновалентний елемент.

У молекулі фтороводню HF атом Флуору сполучений з одним атомом Гідрогену. Проаналізувавши кількісний склад інших сполук Флуору, легко дійти висновку, що цей елемент, як і Гідроген, є одновалентним.

Атом Оксигену утримує в молекулі води два атоми Гідрогену. Оксиген — двовалентний елемент. Таку валентність Оксиген виявляє завжди — і в молекулі простої речовини (О2), і в молекулах складних речовин.

Значення валентності елемента за необхідності вказують римською цифрою над його 7klas.files/image064.jpg символом у хімічній формулі:

7klas.files/image065.jpg

У математичних розрахунках і в тексті для цього застосовують арабські цифри. Приклад відповідного речення: «Значення валентності Оксигену дорівнює 2».

► Визначте валентність елементів у молекулах амоніаку NH3 і метану СН4.

Відомості про валентність елементів у речовині можна подати в інший спосіб. Спочатку записують па певній відстані один від одного символи кожного атома, що входить до складу молекули. Потім одновалентний атом з’єднують з іншим однією рискою, від двовалентного атома проводять дві риски і т. д.:

7klas.files/image066.jpg

7klas.files/image067.jpg

7klas.files/image068.jpg

Такі формули називають графічними. Вопи показують порядок сполучення атомів у молекулах.

Молекула простої речовини водню має графічну формулу Н-Н. Аналогічними є графічні формули молекул фтору, хлору, брому, йоду. Графічна формула молекули кисню 7klas.files/image069.jpg а молекули азоту 7klas.files/image070.jpg

Складаючи графічні формули для молекул складних неорганічних речовин, слід брати до уваги, що в них атоми одного елемента, як правило, не сполучені між собою.

► Зобразіть графічні формули молекул амоніаку, метану, вуглекислого газу.

Валентність хімічного елемента і його розміщення в періодичній системі. Ви щойно дізналися, що Гідроген і Флуор завжди одновалентні, а Оксиген — двовалентний. Інші елементи зі сталою валентністю перебувають у І—ІІІ групах періодичної системи, причому значення валентності кожного елемента збігається з номером групи. Так, елемент І групи Літій одновалентний, елемент II групи Магній двовалентний, а елемент ІІІ групи Бор тривалентний. Винятками є елементи І групи Купрум (значення валентності — 1 і 2) і Аурум (1 і 3).

Більшість хімічних елементів мають змінну валентність. Наводимо її значення для деяких із них:

Плюмбум (IV група) — 2,4;

Фосфор (V група) — 3, 5;

Сульфур (VI група) — 2,4,6;

Хром (VI група) — 2, 3, 6;

Хлор (VII група) — 1, 3, 5, 7;

Манган (VII група) — 2, 4, 6, 7.

Із цих відомостей випливає правило: максимальне значення валентності елемента збігається з номером групи, в якій він перебуває1.

1 Існують винятки.

Оскільки в періодичній системі вісім груп, то значення валентності елементів можуть становити від 1 до 8.

Існує ще одне правило: значення валентності не металічного елемента у сполуці з Гідрогеном або металічним елементом дорівнює різниці між числом 8 і номером групи, в якій розміщений неметалічний елемент. Підтвердимо його кількома прикладами. Елемент VІІ групи Йод у йодоводні НІ одновалентний (8 - 7 — 1), елемент VI групи Сульфур у сполуці CaS двовалентний (8 - 6 = 2), елемент V групи Нітроген в амоніаку NH3 та сполуці AlN тривалентний (8 - 5 = 8).

Визначення валентності елементів у бінарній сполуці за її хімічною формулою. Бінарною1 називають сполуку, утворену двома елементами. Значення валентності елемента у сполуці з’ясовують тоді, коли він має змінну валентність. Покажемо, як виконують таке завдання.

Знайдемо значення валентності Йоду в його сполуці з Оксигеном, яка має формулу І2О5.

Ви знаєте, що Оксиген — двовалентний елемент. Запишемо значення його валентності над символом елемента в хімічній формулі сполуки: 7klas.files/image071.jpg На 5 атомів Оксигену припадає 2 ∙ 5 = 10 одиниць валентності. Їх «розподіляємо» між двома атомами Йоду (10 : 2 = 5).

Отже, Йод у сполуці п’ятивалентний: 7klas.files/image072.jpg

► Визначте валентність елементів у сполуках, що мають формули SО2 і Cl2O7.

Складання хімічних формул бінарних сполук за валентністю елементів. Виконаємо завдання, протилежне попередньому, — складемо хімічну формулу сполуки Сульфуру з Оксигеном, у якій Сульфур шестивалентний.

1 Термін походить від латинського слова binarius — подвійний; той, що складається із двох частин.

Спочатку запишемо символи елементів, якими утворена сполука, і вкажемо над ними значення їх валентності:

7klas.files/image073.jpg

Потім знаходимо найменше число (найменше спільне кратне), яке ділиться без залишку на обидва значення валентності. Це число 6. Ділимо його на значення валентності кожного елемента й отримуємо відповідні індекси в хімічній формулі:

7klas.files/image074.jpg

Для перевірки правильності хімічної формули користуються правилом: добутки значення валентності кожного елемента на кількість його атомів у формулі бінарної сполуки однакові. Переконаємося в цьому: 6 ∙ 1 = 2 ∙ 3.

Складаючи формули бінарних сполук, спочатку записують символи металічних елементів, а потім — неметалічних. Якщо сполука утворена лише неметалічними елементами і серед них є Оксиген або Флуор, то ці два елементи записують останніми.

► Складіть хімічну формулу сполуки Бору: а) із Флуором; б) з Оксигеном.

У формулі сполуки Гідрогену з неметалічним елементом VI або VII групи першим записують Гідроген (Н2Те, НВr), а для інших аналогічних сполук цього елемента застосовують протилежний порядок запису елементів (PH3,СН4).

Цікаво знати

На початку XIX ст. хімічні формули записували з погляду «найбільшої простоти».

Для води використовували формулу НО, а не Н2О.

ВИСНОВКИ

Валентність — це здатність атома сполучатися з певною кількістю таких самих або інших атомів.

Існують елементи зі сталою і змінною валентністю. Гідроген, Флуор завжди одновалентні, Оксиген — двовалентний.

Максимальні значення валентності більшості елементів збігаються з номерами груп періодичної системи, в яких вони розміщені.

Значення валентності елементів відображають у графічних формулах молекул відповідною кількістю рисок біля атомів.

У формулі бінарної сполуки добутки значень валентності кожного елемента па кількість його атомів однакові.

?

95.  Що таке валентність хімічного елемента? Назвіть мінімальне і максимальне значення валентності елементів.

96.  Укажіть у поданому переліку символи елементів зі сталою валентністю: Kr Са, Cu, Cl, Zn, F, Н.

97.  Зважаючи на розміщення елементів у періодичній системі, назвіть максимальні значення валентності для Фосфору, Брому, Меркурію, Селену.

98.  За наведеним значенням валентності одного з елементів у сполуці визначте і запишіть значення валентності іншого елемента:

7klas.files/image075.jpg

99.  Визначте валентність елементів у сполуках, що мають такі формули:

а) ВаН2, V2О5, MОS3, SiF4, Li3Р;

б) CuS, TiСl4, Ca3N2, Р2O3, Мn2O7.

100. Складіть формули сполук, утворених елементами зі сталою валентністю: Na...H...; Ba...F...; Аl...O...; Al...F... .

101. Складіть формули сполук за вказаними валентностями деяких елементів:

7klas.files/image076.jpg

102. Напишіть формули сполук Селену, Хлору та Арсену з Гідрогеном.

103. Напишіть формули сполук з Оксигеном таких елементів:

а) Літію;

б) Магнію;

в) Осмію (виявляє валентність 4 і 8).

104. Зобразіть графічні формули молекул Cl2O, РН3, SO3.

105. Визначте валентність елементів за графічними формулами молекул:

7klas.files/image077.jpg

НА ДОЗВІЛЛІ

«Виготовляємо» молекули

За графічними формулами можна виготовляти моделі молекул (мал. 47). Найзручнішим матеріалом для цього є пластилін. Із нього роблять кульки- атоми (для атомів різних елементів використовують пластилін різного кольору). Кульки з'єднують за допомогою сірників; кожний сірник імітує одну риску в графічній формулі молекули.

Виготовте моделі молекул Н2, О2, Н2О (має кутову форму), NH3 (має форму піраміди з атомом Нітрогену у вершині), СО2 (атоми розміщені на одній лінії).

7klas.files/image078.jpg

Мал. 47. Модель молекули метану СН4






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.