Dmitry Ivanovich Mendeleev'in tablosu, kimyasal elementler hakkında en gerekli verileri bulmanızı sağlayan çok işlevli bir referans materyalidir. En önemli şey, “okumanın” ana tezlerini bilmektir, yani, kimyadaki herhangi bir problemi çözmek için güzel bir yardımcı olacak bu bilgi materyalini olumlu bir şekilde kullanabilmelidir. Ayrıca, sınav da dahil olmak üzere her türlü bilgi kontrolünde tabloya izin verilir.

İhtiyacın olacak

• D.I. Mendeleev'in masası, kalemi, kağıdı

Talimat

1. Tablo, kimyasal elementlerin kendi tezlerine ve kanunlarına göre yer aldığı bir yapıdır. Yani, tablonun kimyasal elementlerin "yaşadığı" çok katlı bir "ev" olduğunu ve her birinin belirli bir sayının altında kendi dairesine sahip olduğunu söylemek mümkündür. Yatay olarak "zeminler" vardır - küçük ve büyük olabilen dönemler. Periyot 2 satırdan oluşuyorsa (yan tarafta numaralandırma ile gösterilir), o zaman böyle bir periyoda büyük denir. Sadece bir satırı varsa, o zaman küçük olarak adlandırılır.

2. Tablo ayrıca "girişlere" ayrılmıştır - her biri sekiz tane olan gruplar. Her girişte olduğu gibi daireler sağda ve solda yer almakta olup burada da kimyasal elementler aynı teze göre yer almaktadır. Sadece bu varyantta, yerleşimleri düzensizdir - bir yandan, elemanlar daha büyüktür ve daha sonra ana gruptan bahsederler, diğer yandan daha küçüktürler ve bu, grubun ikincil olduğunu gösterir.

3. Değerlik, elementlerin kimyasal bağ oluşturma yeteneğidir. Değişmeyen sürekli bir değerlik ve elementin hangi maddeye dahil olduğuna bağlı olarak farklı bir değere sahip bir değişken vardır. Periyodik tabloya göre değerlik belirlenirken, aşağıdaki harmanlamalara dikkat etmeniz gerekir: elementlerin grup numarası ve türü (yani ana veya yan grup). Bu durumda sürekli değerlik, ana alt grubun grup numarası ile belirlenir. Değişken değerlik değerini bulmak için (eğer varsa, ayrıca geleneksel olarak metal olmayanlar için), o zaman elemanın bulunduğu grubun sayısını 8'den çıkarmak gerekir (her biri 8 grup - böyle bir figür).

4. Örnek No. 1. Ana alt grubun (alkali metaller) ilk grubunun elemanlarına bakarsanız, hepsinin I (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr).

5. Örnek No. 2. Ana alt grubun (alkali toprak metalleri) 2. grubunun elemanları sırasıyla II (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) değerine sahiptir.

6. Örnek No. 3. Metal olmayanlar hakkında konuşursak, diyelim ki P (fosfor) ana alt grubun V grubundadır. Buradan, değeri V'ye eşit olacaktır. Ek olarak, fosforun başka bir değerlik değeri vardır ve bunu belirlemek için 8 - eleman numarası eylemini gerçekleştirmeniz gerekir. Dolayısıyla, 8 - 5 (fosfor grup numarası) \u003d 3. Sonuç olarak, ikinci fosfor değeri III'tür.

7. Örnek No. 4. Halojenler, ana alt grubun grup VII'sindedir. Bu nedenle, değerleri VII'ye eşit olacaktır. Bununla birlikte, bunların metal olmadığı düşünüldüğünde, aritmetik bir işlem yapılması gerekir: 8 - 7 (eleman grubu numarası) \u003d 1. Sonuç olarak, farklı bir halojen değerliği I'e eşittir.

8. İkincil alt grupların elemanları için (ve sadece metaller onlara aittir), çoğu durumda I, II, daha az sıklıkla III'e eşit olduğu için değerlik hatırlanmalıdır. Ayrıca 2'den fazla değere sahip kimyasal elementlerin değerlerini de ezberlemeniz gerekecektir.

Okuldan, hatta daha önce, herkes bilir, kendimiz de dahil olmak üzere etrafımızdaki her şey atomlarından oluşur - en küçük ve bölünmez parçacıklar. Atomların birbirleriyle birleşebilme yeteneğinden dolayı dünyamızın çeşitliliği muazzamdır. Bu kimyasal atomların yeteneği eleman diğer atomlarla bağ oluşturur değerlik eleman .

Talimat

1. Değerlik temsili kimyaya on dokuzuncu yüzyılda girdi, daha sonra birimi olarak hidrojen atomunun değerliliği alındı. diğerinin değerliliği eleman başka bir maddenin bir atomunun kendisine bağladığı hidrojen atomlarının sayısı olarak tanımlanabilir. Hidrojen değerliliği gibi, her zamanki gibi ikiye eşit olan ve bu nedenle oksijenli bileşiklerdeki diğer elementlerin değerini basit aritmetik işlemlerle belirlemenize izin veren oksijen değeri belirlenir. değerlik eleman oksijen için verilen bir atomun oksijen atomlarının sayısının iki katına eşittir eleman .

2. değerlik belirlemek için eleman Formülü de kullanabilirsiniz. arasında belirli bir ilişki olduğu görülmektedir. değerlik eleman, eşdeğer kütlesi ve atomlarının molar kütlesi. Bu nitelikler arasındaki ilişki şu formülle ifade edilir: Değerlik \u003d Molar atom kütlesi / Eşdeğer kütle. Eşdeğer kütle, bir mol hidrojenin yerini almak veya bir mol hidrojen ile reaksiyona girmek için gereken sayı olduğundan, eşdeğer kütleye kıyasla molar kütle ne kadar büyük olursa, o kadar fazla hidrojen atomu bir atomu değiştirebilir veya kendisine bağlayabilir. eleman, bu da değerin daha yüksek olduğu anlamına gelir.

3. kimyasal arasındaki ilişki eleman mi var farklı doğa. Kovalent bir bağ, iyonik, metalik olabilir. Bir bağ oluşturmak için bir atomun sahip olması gerekir: bir elektrik yükü, eşlenmemiş bir değerlik elektronu, bir serbest değerlik yörüngesi veya paylaşılmamış bir değerlik elektronu çifti. Birlikte, bu özellikler atomun değerlik durumunu ve değerlik yeteneklerini belirler.

4. Seri numarasına eşit olan bir atomun elektron sayısını bilmek eleman En düşük enerji tezi, Pauli tezi ve Hund kuralı tarafından yönlendirilen Periyodik elementler sisteminde, atomun elektronik konfigürasyonunu oluşturmaya izin verilir. Bu yapılar atomun değerlik olasılıklarını analiz etmemizi sağlayacaktır. Her durumda, her şeyden önce, eşleştirilmemiş değerlik elektronlarının varlığından dolayı bağ oluşturma olasılıkları gerçekleşir, bu tatmin edici olmayan bir enerji ise, serbest yörünge veya yalnız bir çift değerlik elektronu gibi ek değerlik yetenekleri gerçekleşmemiş kalabilir. Ve yukarıdakilerin her biri, bazı bileşiklerdeki bir atomun değerliliğini belirlemenin herkes için daha kolay olduğu ve atomların değerlik yeteneklerini bulmanın çok daha zor olduğu sonucuna varılabilir. Ancak pratik yapmak işinizi kolaylaştıracaktır.

İlgili videolar

İpucu 3: Kimyasal elementlerin değeri nasıl belirlenir

değerlik kimyasal element, bir atomun belirli sayıda başka atomları veya nükleer grupları bir kimyasal bağ oluşumuyla bağlama veya değiştirme yeteneğidir. Aynı kimyasal elementin bazı atomlarının farklı bileşiklerde farklı değerlere sahip olabileceği unutulmamalıdır.

İhtiyacın olacak

• Mendeleyev tablosu

Talimat

1. Hidrojen ve oksijen sırasıyla tek değerli ve iki değerli elementler olarak kabul edilir. Değerlik ölçüsü, bir elementin bir hidrit veya oksit oluşturmak için eklediği hidrojen veya oksijen atomlarının sayısıdır.Valkansı belirlenmesi gereken element X olsun. O halde XHn bu elementin hidritidir ve XmOn onun oksididir.Örnek: amonyak formülü NH3'tür, burada azotun değeri 3'tür. Sodyum, Na2O bileşiğinde tek değerlidir.

2. Bir elementin değerliliğini belirlemek için, bileşikteki hidrojen veya oksijen atomlarının sayısını sırasıyla hidrojen ve oksijenin değerliliği ile çarpmak ve ardından değerliliği bulunan kimyasal elementin atom sayısına bölmek gerekir.

3. değerlik element, bilinen bir değerlik ile diğer atomlar tarafından da belirlenebilir. Farklı bileşiklerde aynı elementin atomları farklı değerler gösterebilir. Diyelim ki, kükürt H2S ve CuS bileşiklerinde iki değerli, SO2 ve SF4 bileşiklerinde dört değerli, SO3 ve SF6 bileşiklerinde altı değerli.

4. Bir elemanın maksimum değeri kabul edilir sayıya eşit bir atomun dış elektron kabuğundaki elektronlar. maksimum değerlik elementler periyodik sistemin aynı grubunun genellikle seri numarasına karşılık gelir. Örneğin, karbon atomu C'nin maksimum değeri 4 olmalıdır.

İlgili videolar

Okul çocukları için tablonun anlaşılması Mendeleyev- korkunç bir rüya. Öğretmenlerin genellikle sorduğu otuz altı öğe bile saatlerce süren sıkıcı ve baş ağrısına dönüşüyor. Birçoğu ne öğreneceğine inanmıyor bile tablo Mendeleyev gerçektir. Ancak anımsatıcıların kullanımı, okul çocukları için hayatı çok daha kolay hale getirebilir.

Talimat

1. Teoriyi anlayın ve gerekli tekniği tercih edin Malzemenin ezberlenmesini kolaylaştıran kurallara anımsatıcı denir. Ana hileleri, soyut bilgiler parlak bir resim, ses ve hatta bir kokuyla paketlendiğinde çağrışımsal bağlantıların oluşturulmasıdır. Birkaç anımsatıcı teknik vardır. Örneğin, ezberlenmiş bilgilerin unsurlarından bir hikaye yazmasına, ünsüz kelimeleri (rubidyum - bir bıçak anahtarı, sezyum - Julius Caesar) aramasına, mekansal hayal gücünü açmasına veya öğeleri kolayca kafiye etmesine izin verilir. periyodik tablo Mendeleyev.

2. Nitrojen hakkında balad Mendeleev'in periyodik tablosundaki elementlerin kafiyeli olması, belirli işaretlere göre anlam bakımından daha iyidir: örneğin değerliğe göre. Bu nedenle, alkali metaller çok kolay kafiyeli ve bir şarkı gibi geliyor: "Lityum, potasyum, sodyum, rubidyum, sezyum fransiyum." “Magnezyum, kalsiyum, çinko ve baryum - değerleri bir çifte eşittir” solmayan bir okul folklor klasiğidir. Aynı konuda: "Sodyum, potasyum, gümüş - iyi huylu tek değerlikli" ve "Sodyum, potasyum ve argentum - sonsuza kadar tek değerli." Yaratma, en fazla birkaç gün süren tıkınmanın aksine, uzun süreli belleği uyarır. Bu, alüminyum hakkında daha fazla peri masalı, nitrojen hakkında şiirler ve değerlik hakkında şarkılar olduğu anlamına gelir - ve ezberleme saat gibi işleyecektir.

3. Asit gerilim filmiEzberlemeyi kolaylaştırmak için, periyodik tablonun unsurlarının kahramanlara, manzara detaylarına veya arsa unsurlarına dönüştüğü bir hikaye icat edilir. Burada, diyelim ki, her ünlü metin: "Asya (Azot) içine (Lityum) su (Hidrojen) dökmeye başladı. çamlık(Bohr). Ama ona (Neon) değil, Manolya'ya (Magnezyum) ihtiyacımız vardı." Gizli bir casus olan “Klor sıfır on yedi” (17, klorun seri numarasıdır) manyak Arseny'yi (arsenik - arsenicum) yakalamak için sürdüğü bir Ferrari (çelik - ferrum) hakkında bir hikaye ile desteklenebilir. 33 dişi vardı (33 seri numarası arsenik), ama aniden ağzına ekşi bir şey (oksijen) girdi, sekiz zehirli mermi (8 oksijen seri numarası) ... Süresiz devam etmesine izin verildi. Bu arada periyodik tabloya göre yazılmış bir roman, edebiyat öğretmenine deneysel metin olarak eklenebilir. Muhtemelen hoşuna gidecek.

4. Bir hafıza kalesi inşa edin Bu, uzamsal düşünme açıldığında oldukça etkili bir ezberleme tekniğinin isimlerinden biridir. Sırrı, hepimizin odamızı veya evden bir mağazaya, okula, enstitüye giden yolu kolayca tarif edebilmemizdir. Öğelerin sırasını hatırlamak için, onları yol boyunca (veya odaya) yerleştirmek ve her öğeyi çok açık, görünür, somut bir şekilde sunmak gerekir. İşte hidrojen - uzun yüzlü sıska bir sarışın. Fayansları döşeyen çalışkan - silikon. Değerli bir arabada bir grup soylu - inert gazlar. Ve elbette, balon satıcısı helyumdur.

Not!
Kartlardaki bilgileri ezberlemek için kendinizi zorlamanıza gerek yok. Tüm öğeyi parlak bir görüntüyle ilişkilendirmek en iyisidir. Silicon, Silikon Vadisi ile birlikte. Lityum - içinde lityum piller ile cep telefonu. Birçok seçenek olabilir. Ancak görsel bir görüntünün, mekanik hafızanın, pürüzlü veya tersine pürüzsüz parlak bir karttan gelen dokunsal hissin birleşimi, hafızanın derinliklerinden en küçük detayları kolayca almanıza yardımcı olacaktır.

faydalı tavsiye
Mendeleev'in bir zamanlar sahip olduğu gibi, elementler hakkında bilgi içeren aynı kartların çekilmesine izin verilir, ancak bunları yalnızca mevcut bilgilerle destekler: dış katmandaki elektron sayısı, diyelim. Tek yapmanız gereken onları yatmadan önce bırakmak.

Her öğrenci için kimya, periyodik tablo ve temel yasalarla başlar. Ve ancak daha sonra, bu zor bilimin neyi kavradığını kendi başına anladıktan sonra, kimyasal formülleri derlemeye başlamasına izin verilir. Bir bağlantıyı doğru yazmak için bilmeniz gerekir değerlik onu oluşturan atomlardır.

Talimat

1. Değerlik, bazı atomların belirli sayıda diğerlerini yanlarında tutma yeteneğidir ve tutulan atom sayısı ile ifade edilir. Yani element ne kadar güçlüyse, o kadar büyüktür. değerlik .

2. Örneğin, iki tane kullanmak mümkündür. maddeler– HCl ve H2O. Bu herkes hidroklorik asit ve su ile ünlüdür. Birinci madde bir hidrojen atomu (H) ve bir klor atomu (Cl) içerir. Bu, bu bileşikte bir bağ oluşturduklarını, yani bir atomu yanlarında tuttuklarını gösterir. Sonuç olarak, değerlik ve biri ve diğeri 1'e eşittir. Bunu belirlemek de bir o kadar kolaydır. değerlik Su molekülünü oluşturan elementler. İki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu içerir. Sonuç olarak, oksijen atomu 2 hidrojen eklenmesi için iki bağ oluşturdu ve bunlar da her biri bir bağ oluşturdu. Anlamına geliyor, değerlik oksijen 2 ve hidrojen 1'dir.

3. Ama bazen karşılaşılır maddeler onları oluşturan atomların yapısı ve özellikleri açısından daha zordur. İki tür element vardır: sürekli (oksijen, hidrojen vb.) ve kararsız. değerlik Yu. İkinci tip atomlar için bu sayı, içinde bulundukları bileşiğe bağlıdır. Sülfüre (S) örnek olarak izin verilir. 2, 4, 6 ve hatta bazen 8 valanslara sahip olabilir. Kükürt gibi elementlerin diğer atomları tutma kabiliyetini belirlemek biraz daha zordur. Bunu yapmak için diğer bileşenlerin özelliklerini bilmeniz gerekir. maddeler .

4. Kuralı hatırlayın: atom sayısının çarpımı değerlik Bileşikteki bir elementin diğer bir element için aynı ürünle eşleşmesi gerekir. Bu, su molekülüne (H2O) atıfta bulunarak tekrar kontrol edilebilir: 2 (hidrojen sayısı) * 1 (onun değerlik) = 21 (oksijen sayısı) * 2 (onun değerlik) = 22 = 2, her şeyin doğru tanımlandığı anlamına gelir.

5. Şimdi bu algoritmayı daha zor bir madde üzerinde test edin, örneğin N2O5 - nitrik oksit. Oksijenin sürekli olduğu daha önce belirtilmişti. değerlik 2, bu nedenle bir denklem yapmak mümkündür: 2 ( değerlik oksijen) * 5 (sayısı) \u003d X (bilinmiyor değerlik nitrojen) * 2 (sayısı) Basit aritmetik hesaplamalarla bunu belirlemek mümkündür. değerlik Bu bileşiğin bileşimindeki azot 5'tir.

değerlik- bu, kimyasal elementlerin diğer elementlerin belirli sayıda atomunu tutma yeteneğidir. Aynı zamanda bu, belirli bir atomun diğer atomlarla oluşturduğu bağların sayısıdır. Değerlik belirlemek oldukça ilkeldir.

Talimat

1. Değerlik indeksinin Romen rakamlarıyla gösterildiğine ve elementin işaretinin üzerine yerleştirildiğine dikkat edin.

2. Lütfen dikkat: iki elementli bir maddenin formülü doğru yazılmışsa, o zaman herhangi bir elementin atom sayısı değeri ile çarpıldığında, tüm elementlerin aynı ürünlere sahip olması gerekir.

3. Bazı elementlerin atomlarının değerliklerinin sürekli olduğunu, diğerlerinin ise değişken olduğunu, yani değişme niteliğine sahip olduğunu unutmayın. Diyelim ki tüm bileşiklerdeki hidrojen, yalnızca bir bağ oluşturduğu gerçeğinden tek değerlidir. Oksijen, iki değerlikli iken iki bağ oluşturabilir. Ancak kükürt, II, IV veya VI değerine sahip olabilir. Her şey bağlandığı öğeye bağlıdır. Böylece kükürt değişken değerlikli bir elementtir.

4. Hidrojen bileşiklerinin moleküllerinde değerlik hesaplamanın çok ilkel olduğuna dikkat edin. Hidrojen her zaman tek değerlidir ve onunla ilişkili element için verilen gösterge, bu moleküldeki hidrojen atomlarının sayısına eşit olacaktır. Örneğin, CaH2'de kalsiyum iki değerli olacaktır.

5. Değerliliği belirlemek için temel kuralı hatırlayın: Bir elementin atomunun değerlik indeksinin ürünü ile herhangi bir moleküldeki atomlarının sayısı, her zaman ikinci elementin bir atomunun değerlik indeksinin ürününe ve sayılarının sayısına eşittir. belirli bir moleküldeki atomları.

6. Bu eşitliği ifade eden harf formülüne bakın: V1 x K1 \u003d V2 x K2, burada V, elementlerin atomlarının değeridir ve K, moleküldeki atom sayısıdır. Onun yardımıyla, verilerin geri kalanı biliniyorsa, herhangi bir elemanın değerlik indeksini belirlemek kolaydır.

7. Sülfür oksit molekülü SO2 örneğini ele alalım. Tüm bileşiklerdeki oksijen iki değerlidir, bu nedenle, şu orandaki değerleri değiştirir: Voksijen x Oksijen \u003d Vkükürt x Kser, şunu elde ederiz: 2 x 2 \u003d Vkükürt x 2. Buradan, Vkükürt \u003d 4/2 \u003d 2. Böylece, bu moleküldeki kükürtün değeri 2'dir.

İlgili videolar

Periyodik yasanın keşfi ve düzenli bir kimyasal elementler sisteminin oluşturulması D.I. Mendeleev, XIX yüzyılda kimya oluşumunun zirvesi oldu. Bilim adamı, elementlerin özellikleri hakkında kapsamlı bir beceri materyalini genelleştirdi ve sınıflandırdı.

Talimat

1. 19. yüzyılda atomun yapısı hakkında hiçbir fikir yoktu. D.I.'nin keşfi Mendeleev, deneysel gerçeklerin yalnızca bir genellemesiydi, ancak fiziksel anlamları uzun süre anlaşılmaz kaldı. Çekirdeğin yapısı ve atomlardaki elektronların ayrılması hakkında ilk veriler ortaya çıktığında, bu periyodik yasaya ve elementler sistemine yeniden bakmayı mümkün kıldı. Tablo D.I. Mendeleev, doğada bulunan elementlerin özelliklerinin periyodikliğini görsel olarak izlemeyi mümkün kılıyor.

2. Tablodaki her elemana belirli bir seri numarası atanır (H - 1, Li - 2, Be - 3, vb.). Bu numaraçekirdeğin yüküne (çekirdekteki proton sayısı) ve çekirdeğin etrafında dönen elektronların sayısına karşılık gelir. Böylece proton sayısı elektron sayısına eşittir, bu da şu anlama gelir: olağan koşullar atom elektriksel olarak nötrdür.

3. Yedi periyoda bölünme, atomun enerji katmanlarının sayısına göre gerçekleşir. İlk periyodun atomları tek seviyeli bir elektron kabuğuna, ikincisi - iki seviyeli, üçüncü - üç seviyeli vb. Yeni bir enerji katmanı dolduğunda, en yeni dönem başlar.

4. Her periyodun ilk elementleri, dış katmanda bir elektronu olan atomlarla karakterize edilir - bunlar alkali metal atomlarıdır. Periyotlar, tamamen elektronlarla dolu bir dış enerji katmanına sahip olan uygun gaz atomlarıyla sona erer: ilk periyotta, asal gazların 2 elektronu vardır, sonrakilerde - 8. Tam olarak elektron kabuklarının benzer yapısından dolayıdır. Element grupları benzer fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir.

5. Tabloda D.I. Mendeleyev'in 8 ana alt grubu vardır. Bu sayı, enerji katmanındaki izin verilen maksimum elektron sayısından kaynaklanmaktadır.

6. Periyodik tablonun alt kısmında lantanitler ve aktinitler birbirinden bağımsız seriler olarak ayrılır.

7. D.I. masa desteği ile Mendeleev'e göre, elementlerin aşağıdaki özelliklerinin periyodikliğini gözlemlemeye izin verilir: bir atomun yarıçapı, bir atomun hacmi; iyonlaşma potansiyeli; elektron ilgi kuvvetleri; atomun elektronegatifliği; oksidasyon durumları; olası bileşiklerin fiziksel özellikleri.

8. Örneğin atomların yarıçapları periyoda bakarsanız soldan sağa doğru azalır; gruba bakarsanız yukarıdan aşağıya doğru büyür.

9. Tablo D.I.'deki elementlerin düzenlenmesinde açıkça izlenen bir periyodiklik. Mendeleev, enerji katmanlarını elektronlarla doldurmanın tutarlı doğasıyla anlamlı bir şekilde açıklanmaktadır.

Modern kimyanın temeli olan ve kimyasal elementlerin özelliklerinin metamorfozunun geçerliliğini açıklayan periyodik yasa, D.I. 1869'da Mendeleyev. Bu yasanın fiziksel anlamı, atomun zor yapısı kavrandığında ortaya çıkar.

19. yüzyılda, nükleer kütlenin elementin ana harmanlaması olduğuna inanılıyordu; sonuç olarak, maddeleri sistematize etmek için kullanıldı. Şimdi atomlar, çekirdeklerinin yükünün büyüklüğüyle (proton sayısı ve periyodik tablodaki seri numarası) tanımlanır ve tanımlanır. Bununla birlikte, bazı istisnalar dışında (örneğin, potasyumun nükleer kütlesi argonun nükleer kütlesinden daha azdır) elementlerin nükleer kütlesi, nükleer yükleriyle orantılı olarak artar. elementlerin ve bunların bileşiklerinin özellikleri gözlemlenir. Bunlar atomların metalikliği ve metalik olmama durumu, nükleer yarıçap ve hacim, iyonlaşma potansiyeli, elektron ilgisi, elektronegatiflik, oksidasyon durumları, fiziksel özellikler bileşikler (kaynama noktası, erime noktası, yoğunluk), baziklikleri, amfoterisiteleri veya asitlikleri.

Mevcut periyodik tabloda kaç element var

Periyodik tablo, onun keşfettiği periyodik yasayı grafiksel olarak ifade eder. Mevcut periyodik sistem 112 kimyasal element içerir (ikincisi Meitnerius, Darmstadtius, Roentgenium ve Copernicius). En son verilere göre, aşağıdaki 8 element de (120'ye kadar dahil) keşfedilmiştir, ancak hepsi isimlerini almamıştır ve bu elementler hala birkaç basılı yayında bulunmaktadır.Her element belirli bir hücreyi işgal eder. periyodik sistem ve atomunun çekirdeğinin yüküne karşılık gelen kendi seri numarasına sahiptir.

Periyodik sistem nasıl kurulur

Periyodik sistemin yapısı yedi periyot, on satır ve sekiz grupla temsil edilir. Tüm periyot bir alkali metal ile başlar ve iyi bir gazla biter. İstisnalar, hidrojenle başlayan 1. periyot ve yedinci bitmemiş periyottur.Periyotlar küçük ve büyük periyotlara ayrılır. Küçük periyotlar (1., 2., 3.) bir yatay sıradan, büyük olanlar (dördüncü, beşinci, altıncı) - 2 yatay sıradan oluşur. Büyük periyotlarda üst sıralara çift, alt sıralara tek denir.Tablonun lantandan sonraki altıncı periyotta (seri numarası 57) lantan - lantanitlere benzer özelliklerde 14 element vardır. Tablonun altına ayrı bir satırda yerleştirilirler. Aynısı, aktinyumdan sonra (89 sayısı ile) bulunan ve özelliklerini büyük ölçüde tekrarlayan aktinitler için de geçerlidir.Büyük periyotlardan oluşan sıralar (4, 6, 8, 10) bile sadece metallerle doldurulur. diğer bileşikler ve bu değerlik gruba karşılık gelir. numara. Ana alt gruplar, küçük ve büyük dönemlerin unsurlarını içerir, ikincil - sadece büyük olanlar. Yukarıdan aşağıya metalik özellikler artar, metalik olmayan özellikler zayıflar. Yan alt grupların tüm atomları metaldir.

Tavsiye 9: Periyodik tablonun kimyasal bir elementi olarak selenyum

Selenyum kimyasal elementi Mendeleev'in periyodik sisteminin VI. grubuna aittir, bir kalkojendir. Doğal selenyum altı kararlı izotoptan oluşur. Ayrıca selenyumun 16 radyoaktif izotopu vardır.

Talimat

1. Selenyum, oldukça nadir ve dağınık bir element olarak kabul edilir; aktif olarak biyosferde göç eder ve 50'den fazla mineral oluşturur. Bunların en ünlüleri: berzelianit, naumannit, doğal selenyum ve kalkomenittir.

2. Selenyum volkanik kükürt, galen, pirit, bizmutin ve diğer sülfürlerde bulunur. Dağınık halde bulunduğu kurşun, bakır, nikel ve diğer cevherlerden çıkarılır.

3. Çoğu canlının dokuları 0,001 ila 1 mg/kg selenyum içerir, bazı bitkiler, Deniz organizmaları ve mantarlar onu konsantre eder. Bir dizi bitki için selenyum gerekli bir elementtir. Selenyumdaki insan ve hayvanlar için ihtiyaç 50-100 mcg/kg gıdadır, verilen eleman antioksidan özelliklere sahiptir, çok etkiler enzimatik reaksiyonlar ve retinanın ışığa duyarlılığını arttırır.

4. Selenyum, farklı allotropik modifikasyonlarda bulunabilir: amorf (camsı, toz ve kolloidal selenyum) ve ayrıca kristal. Selenyum, selenöz asit çözeltisinden veya buharlarının hızlı soğutulmasıyla düzeltildiğinde, amorf kırmızı toz ve kolloidal selenyum elde edilir.

5. Bu kimyasal elementin herhangi bir modifikasyonu 220°C'nin üzerinde ısıtıldığında ve daha fazla soğutulduğunda camsı selenyum oluşur, kırılgandır ve camsı bir parlaklığa sahiptir.

6. Özellikle termal olarak kararlı, kafesi birbirine paralel düzenlenmiş spiral atom zincirlerinden yapılmış altıgen gri selenyumdur. Selenyumun diğer formlarının eriyene kadar ısıtılması ve yavaş yavaş 180-210°C'ye soğutulmasıyla elde edilir. Altıgen selenyum zincirleri içinde atomlar kovalent olarak bağlanmıştır.

7. Selenyum havada stabildir, oksijen, su, seyreltik sülfürik ve hidroklorik asitlerden etkilenmez, ancak nitrik asitte mükemmel çözünür. Metallerle etkileşime giren selenyum, selenitler oluşturur. Selenyumun birçok karmaşık bileşiği ünlüdür, hepsi zehirlidir.

8. Selenyum, bakırın elektrolitik rafine edilmesiyle atık kağıt veya sülfat üretiminden elde edilir. Çamurda bu element, ağır ve uygun metaller, kükürt ve tellür ile birlikte bulunur. Çıkarmak için çamur filtrelenir, daha sonra konsantre sülfürik asit ile ısıtılır veya 700°C sıcaklıkta oksidatif kavurmaya tabi tutulur.

9. Selenyum, doğrultucu yarı iletken diyotların ve diğer dönüştürücü ekipmanlarının üretiminde kullanılmaktadır. Metalurjide, desteği ile çeliğe ince taneli bir yapı kazandırılır ve ayrıca mekanik özelliklerini iyileştirir. Kimya endüstrisinde selenyum katalizör olarak kullanılır.

İlgili videolar

Not!
Metalleri ve metal olmayanları tanımlarken dikkatli olun. Bunun için geleneksel olarak tabloda notasyon verilmiştir.

19. yüzyılda atomların ve moleküllerin yapısı hakkındaki bilgi düzeyi, atomların diğer parçacıklarla neden belirli sayıda bağ oluşturduğunu açıklamaya izin vermiyordu. Ancak bilim adamlarının fikirleri zamanlarının ötesindeydi ve değerlik hala kimyanın temel ilkelerinden biri olarak inceleniyor.

"Kimyasal elementlerin değeri" kavramının tarihinden

19. yüzyılın seçkin İngiliz kimyacısı Edward Frankland, atomların birbirleriyle etkileşim sürecini tanımlamak için "bağ" terimini bilimsel kullanıma soktu. Bilim adamı, bazı kimyasal elementlerin aynı sayıda diğer atomlara sahip bileşikler oluşturduğunu fark etti. Örneğin azot, amonyak molekülüne üç hidrojen atomu bağlar.

Mayıs 1852'de Frankland, bir atomun diğer küçük madde parçacıklarıyla oluşturabileceği belirli sayıda kimyasal bağ olduğunu varsaymıştı. Frankland, daha sonra değerlik olarak adlandırılacak şeyi tanımlamak için "bağlayıcı kuvvet" ifadesini kullandı. Bir İngiliz kimyager, 19. yüzyılın ortalarında bilinen bireysel elementlerin atomlarını kaç kimyasal bağın oluşturduğunu belirledi. Frankland'ın çalışması, modern yapısal kimyaya önemli bir katkıydı.

Görüşlerin geliştirilmesi

Alman kimyager F.A. Kekule 1857'de karbonun tetrabazik olduğunu kanıtladı. En basit bileşiğinde - metan - 4 hidrojen atomlu bağlar vardır. Bilim adamı, "temellik" terimini, kesin olarak tanımlanmış sayıda başka parçacık eklemek için elementlerin özelliğini belirtmek için kullandı. Rusya'da, veriler A. M. Butlerov (1861) tarafından sistemleştirildi. Kimyasal bağ teorisi, elementlerin özelliklerindeki periyodik değişim doktrini sayesinde daha da geliştirildi. Yazarı bir başka seçkin D. I. Mendeleev'dir. Bileşiklerdeki kimyasal elementlerin değerliklerinin ve diğer özelliklerin, periyodik sistemde işgal ettikleri pozisyondan kaynaklandığını kanıtladı.

Değerlik ve kimyasal bağın grafiksel gösterimi

Moleküllerin görsel bir temsili olasılığı, değerlik teorisinin şüphesiz avantajlarından biridir. İlk modeller 1860'larda ortaya çıktı ve 1864'ten beri içinde kimyasal işaret olan daireler kullanıldı. Atomların sembolleri arasında bir çizgi gösterilir ve bu çizgilerin sayısı değerlik değerine eşittir. Aynı yıllarda ilk top ve çubuk modelleri yapıldı (soldaki fotoğrafa bakın). 1866'da Kekule, Organik Kimya ders kitabına dahil ettiği bir karbon atomunun tetrahedron şeklinde stereokimyasal bir çizimini önerdi.

Kimyasal elementlerin değerliliği ve bağların oluşumu, 1923'te atomların kabuklarını oluşturan negatif yüklü en küçük parçacıkların adından sonra çalışmalarını yayınlayan G. Lewis tarafından incelenmiştir. Lewis, kitabında değerlik elektronlarını temsil etmek için dört tarafın etrafındaki noktaları kullandı.

hidrojen ve oksijen için değerlik

Yaratılıştan önce, bileşiklerdeki kimyasal elementlerin değeri genellikle bilinen atomlarla karşılaştırıldı. Standart olarak hidrojen ve oksijen seçilmiştir. Başka bir kimyasal element, belirli sayıda H ve O atomunu çekti veya değiştirdi.

Bu şekilde, tek değerlikli hidrojen içeren bileşiklerde özellikler belirlendi (ikinci elementin değeri bir Romen rakamı ile gösterilir):

• HCl - klor (I):
• H20 - oksijen (II);
• NH3 - nitrojen (III);
• CH4 - karbon (IV).

K 2 O, CO, N 2 O 3, SiO 2, SO 3 oksitlerinde, metallerin ve metal olmayanların oksijen değeri, eklenen O atomlarının sayısı iki katına çıkarılarak belirlendi.Aşağıdaki değerler elde edildi: K (I ), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).

Kimyasal elementlerin değeri nasıl belirlenir

Paylaşılan elektron çiftlerini içeren kimyasal bir bağın oluşumunda düzenlilikler vardır:

• Hidrojenin tipik değeri I'dir.
• Oksijenin olağan değeri II'dir.
• Metal olmayan elementler için, en düşük değerlik formül 8 ile belirlenebilir - periyodik sistemde bulundukları grubun sayısı. Mümkünse en yüksek, grup numarasına göre belirlenir.
• Yan alt grupların elemanları için, mümkün olan maksimum değerlik, periyodik tablodaki grup numaralarıyla aynıdır.

Bileşiğin formülüne göre kimyasal elementlerin değerliğinin belirlenmesi, aşağıdaki algoritma kullanılarak gerçekleştirilir:

1. Kimyasal işaretin üzerindeki elementlerden birinin bilinen değerini yazın. Örneğin, Mn 2 O 7'de oksijen değeri II'dir.
2. Değeri moleküldeki aynı kimyasal elementin atom sayısı ile çarpmanın gerekli olduğu toplam değeri hesaplayın: 2 * 7 \u003d 14.
3. Bilinmeyen ikinci elemanın değerini belirleyin. 2. adımda elde edilen değeri moleküldeki Mn atomlarının sayısına bölün.
4. 14: 2 = 7. en yüksek oksitte - VII.

Sabit ve değişken değerlik

Hidrojen ve oksijen için değerlik değerleri farklıdır. Örneğin, H2S bileşiğindeki kükürt iki değerlidir ve S03 formülünde altı değerlidir. Karbon, oksijenle CO monoksit ve CO2 dioksit oluşturur. İlk bileşikte, C'nin değeri II ve ikincisinde IV'tür. Aynı değer metan CH 4 .

Çoğu element sabit değil, değişken değerlik gösterir, örneğin fosfor, azot, kükürt. Bu fenomenin ana nedenlerinin araştırılması, kimyasal bağ teorilerinin, elektronların değerlik kabuğu hakkındaki fikirlerin ve moleküler orbitallerin ortaya çıkmasına neden oldu. Aynı özelliğin farklı değerlerinin varlığı, atomların ve moleküllerin yapısı açısından açıklanmıştır.

Değerlik hakkında modern fikirler

Tüm atomlar, negatif yüklü elektronlarla çevrili pozitif bir çekirdekten oluşur. Oluşturdukları dış kabuk bitmemiş. Tamamlanan yapı, 8 elektron (bir oktet) içeren en kararlı yapıdır. Ortak elektron çiftleri nedeniyle kimyasal bir bağın ortaya çıkması, enerjik olarak uygun bir atom durumuna yol açar.

Bileşik oluşturmanın kuralı, elektronları kabul ederek veya eşleşmemiş olanları bağışlayarak, hangisi daha kolaysa, kabuğu tamamlamaktır. Bir atom, bir çifti olmayan negatif parçacıkların bir kimyasal bağ oluşumunu sağlıyorsa, o zaman eşleşmemiş elektronlara sahip olduğu kadar çok bağ oluşturur. Modern kavramlara göre, kimyasal elementlerin atomlarının değeri, belirli sayıda kovalent bağ oluşturma yeteneğidir. Örneğin, bir hidrojen sülfür molekülü H2S'de kükürt, her bir atom iki elektron çiftinin oluşumunda yer aldığından, II (-) değerlik kazanır. "-" işareti, bir elektron çiftinin daha elektronegatif bir elemente çekiciliğini gösterir. Daha az elektronegatif bir değer için değerlik değerine “+” eklenir.

Verici-alıcı mekanizma ile bir elementin elektron çiftleri ve diğer elementin serbest değerlik orbitalleri sürece katılır.

Değerliliğin atomun yapısına bağımlılığı

Karbon ve oksijen örneğini kullanarak, kimyasal elementlerin değerinin maddenin yapısına nasıl bağlı olduğunu düşünün. Periyodik tablo, karbon atomunun temel özellikleri hakkında bir fikir verir:

• kimyasal işaret - C;
• eleman numarası - 6;
• çekirdek ücret - +6;
• çekirdekteki protonlar - 6;
• elektronlar - 2'si bir çift oluşturan 4 harici dahil olmak üzere 6, 2'si eşleştirilmemiş.

CO monoksit içindeki karbon atomu iki bağ oluşturursa, kullanımına sadece 6 negatif parçacık gelir. Bir oktet elde etmek için çiftlerin 4 harici negatif parçacık oluşturması gerekir. Karbonun dioksitte IV (+) ve metanda IV (-) değeri vardır.

Oksijenin seri numarası 8'dir, değerlik kabuğu, 2'si bir çift oluşturmayan ve kimyasal bağlanma ve diğer atomlarla etkileşimde yer alan altı elektrondan oluşur. Oksijenin tipik değeri II (-)'dir.

Değerlik ve oksidasyon durumu

Çoğu durumda, "oksidasyon durumu" kavramını kullanmak daha uygundur. Bu, tüm bağ elektronları daha yüksek elektronegatiflik (EO) değerine sahip bir elemente aktarıldığında bir atomun alacağı yüke verilen isimdir. oksidasyon numarası Basit mesele sıfıra eşittir. Daha fazla EO elementinin oksidasyon durumuna “-” işareti eklenir, daha az elektronegatif olana “+” işareti eklenir. Örneğin, ana alt grupların metalleri için oksidasyon durumları ve iyon yükleri tipiktir ve “+” işaretli grup numarasına eşittir. Çoğu durumda, aynı bileşikteki atomların değerlik ve oksidasyon durumu sayısal olarak aynıdır. Sadece daha elektronegatif atomlarla etkileşime girdiğinde, oksidasyon durumu pozitiftir, EO'nun daha düşük olduğu elementlerle negatiftir. "Değerlik" kavramı genellikle sadece moleküler yapıya sahip maddelere uygulanır.

Kimyasal formüllerin nasıl oluşturulacağını öğrenmek için, kimyasal elementlerin atomlarının belirli oranlarda birbirine bağlandığı kalıpları bulmak gerekir. Bunu yapmak için, formülleri HCl, H20, NH3, CH4 olan bileşiklerin kalitatif ve kantitatif bileşimini karşılaştırırız (Şekil 12.1)

Niteliksel bileşimleri açısından bu maddeler benzerdir: moleküllerin her biri hidrojen atomları içerir. Bununla birlikte, niceliksel bileşimleri aynı değildir. Klor, oksijen, azot, karbon atomları sırasıyla bir, iki, üç ve dört hidrojen atomuna bağlıdır.

Bu model 11. yüzyılın başında fark edildi. J. Dalton. Zamanla, I. Ya. Berzelius, bir kimyasal elementin atomuna bağlı en fazla atom sayısının belirli bir değeri geçmediğini keşfetti. 1858'de E. Frankland, atomların belirli sayıda diğer atomları bağlama veya değiştirme yeteneğini "bağlayıcı kuvvet" olarak adlandırdı. "değer"(lat. Valensiya"kuvvet") 1868'de Alman kimyager K. G. Wichelhaus tarafından önerildi.

değerlik — ortak mülk atomlar. Atomların kimyasal olarak (değerlik kuvvetleriyle) birbirleriyle etkileşime girme yeteneğini karakterize eder.

Birçok kimyasal elementin değerliliği, nicel ve deneysel veriler temelinde belirlendi. niteliksel kompozisyon maddeler. değerlik birimi başına hidrojen atomunun değeri kabul edilecektir. Bir kimyasal elementin bir atomu iki tek değerli atoma bağlıysa, değeri ikidir. Üç tek değerli atoma bağlıysa, üç değerlidir, vb.

Kimyasal elementlerin değerliklerinin en yüksek değeri VIII'dir. .

Değerlik, Romen rakamlarıyla gösterilir. Dikkate alınan bileşiklerin formüllerindeki değeri gösterelim:

Ayrıca bilim adamları, farklı bileşiklerdeki birçok elementin farklı değerlik değerleri sergilediğini bulmuşlardır. Yani sabit ve değişken değerlikli kimyasal elementler vardır.

Bir kimyasal elementin periyodik sistemdeki konumu ile değerliliği belirlemek mümkün müdür? Elementin değerliliğinin maksimum değeri, içinde bulunduğu periyodik sistemin grup sayısı ile örtüşür. Bununla birlikte, istisnalar vardır - azot, oksijen, flor, bakır ve diğer bazı elementler. Unutma: grup numarası, periyodik sistemin ilgili dikey sütununun üzerinde bir Romen rakamı ile gösterilir.

Tablo. Sabit değerlikli kimyasal elementler

eleman	değerlik	eleman	değerlik
hidrojen (H)		Kalsiyum (Ca)
Sodyum (Na)		Baryum (Ba)
		Oksijen(O)
Berilyum(Ol)		Alüminyum (Al)
Magnezyum (Mg)

Tablo. Değişken değerlikli kimyasal elementler

eleman	değerlik	eleman	değerlik
		Demir (Fe)
		Manganez (Mg)
			II, III, VI siteden malzeme
Gümüş (AG)		Fosfor (P)
Altın (Au)		Arsenik (As)
		Karbon (C)
Kurşun (Pb)		Silikon (Si)

Bu sayfada, konularla ilgili materyaller:

Değerliği her zaman sabit olan öğeler vardır ve bunlardan çok azı vardır. Ancak diğer tüm öğeler değişken değerlik sergiler.

Sitede daha fazla ders

Başka bir tek değerli elementin bir atomu, tek değerli bir elementin bir atomu ile birleşir(HCl) . İki tek değerli atom, iki değerli elementin bir atomu ile birleşir(H2O) veya bir çift değerli atom(CaO) . Bu, bir elementin değerliliğinin, belirli bir elementin bir atomunun tek değerli bir elementin kaç atomuyla birleşebileceğini gösteren bir sayı olarak temsil edilebileceği anlamına gelir. Bir elementin şaftı, bir atomun oluşturduğu bağların sayısıdır:

Na - tek değerli (bir bağ)

H - tek değerli (bir bağ)

O - iki değerli (atom başına iki bağ)

S - altı değerli (komşu atomlarla altı bağ oluşturur)

Değerlik belirleme kuralları
bağlantılardaki elemanlar

1. Şaft hidrojen için almak i(birim). Daha sonra su H 2 O formülüne göre bir oksijen atomuna iki hidrojen atomu bağlanır.

2. Oksijen Bileşiklerinde her zaman değerlik gösterir II. Bu nedenle, CO2 bileşiğindeki (karbon dioksit) karbon IV değerine sahiptir.

3. yüce şaft eşittir grup numarası .

4. düşük değerlik 8 sayısı (tablodaki grup sayısı) ile bu elemanın bulunduğu grup sayısı arasındaki farka eşittir, yani. 8 — n gruplar .

5. "A" alt gruplarındaki metaller için mil grup numarasına eşittir.

6. Metal olmayanlarda, esas olarak iki değer kendini gösterir: daha yüksek ve daha düşük.

Mecazi olarak konuşursak, bir şaft, bir atomun diğer atomlara yapıştığı "ellerin" sayısıdır. Doğal olarak atomların "elleri" yoktur; rolleri sözde tarafından oynanır. değerlik elektronları.

Farklı söylenebilir: belirli bir elementin bir atomunun belirli sayıda başka atomu bağlama yeteneğidir.

Aşağıdaki ilkeler açıkça anlaşılmalıdır:

Sabit değerlikli öğeler (nispeten az sayıda vardır) ve değişken değerlikli öğeler (çoğunlukla) vardır.

Sabit değerlikli öğeler hatırlanmalıdır.

VALENCE(lat. valentia - kuvvet) bir atomun belirli sayıda başka atomu veya atom grubunu bağlama veya değiştirme yeteneği.

Uzun yıllardır değerlik kavramı kimyadaki temel, temel kavramlardan biri olmuştur. Tüm kimya öğrencileri bu kavramla karşılaşmış olmalıdır. İlk başta, onlara oldukça basit ve açık görünüyordu: hidrojen tek değerli, oksijen iki değerli vb. Başvuru el kitaplarından birinde şöyle yazıyor: "Valans, bir bileşikteki bir atomun oluşturduğu kimyasal bağların sayısıdır." Ancak, bu tanıma göre, demir karbür Fe 3 C'de, demir karbonil Fe 2 (CO) 9'da, uzun zamandır bilinen K3 Fe (CN) 6 ve K 4 Fe tuzlarında karbonun değeri nedir? CN) 6? Ve sodyum klorürde bile, NaCl kristalindeki her atom altı başka atoma bağlıdır! Bu kadar çok tanım, ders kitaplarında basılmış olsa bile çok dikkatli bir şekilde uygulanmalıdır.

Modern yayınlarda, farklı, çoğu zaman tutarsız tanımlar bulunabilir. Örneğin, bu: "Değerlik, atomların belirli sayıda kovalent bağ oluşturma yeteneğidir." Bu tanım açık ve nettir, ancak yalnızca kovalent bağları olan bileşikler için geçerlidir. Bir kimyasal bağın oluşumunda yer alan atomun değerini ve toplam elektron sayısını belirleyin; ve belirli bir atomun diğer atomlara bağlandığı elektron çiftlerinin sayısı; ve ortak elektron çiftlerinin oluşumuna katılan eşleşmemiş elektronlarının sayısı. Belirli bir atomun diğer atomlara bağlandığı kimyasal bağların sayısı olarak sıklıkla karşılaşılan bir başka değerlik tanımı da, bir kimyasal bağın ne olduğunu açıkça tanımlamak her zaman mümkün olmadığından zorluklara neden olur. Aslında, tüm bileşiklerde kimyasal bağlar elektron çiftlerinden oluşmaz. En basit örnek, sodyum klorür gibi iyonik kristallerdir; içinde, her sodyum atomu, altı klor atomu ile bir bağ (iyonik) oluşturur ve bunun tersi de geçerlidir. Hidrojen bağlarını kimyasal bağ olarak düşünmek gerekli midir (örneğin su moleküllerinde)?

Azot atomunun çeşitli tanımlarına göre değerlik değerinin neye eşit olabileceği sorusu ortaya çıkmaktadır. Değerlik, diğer atomlarla kimyasal bağların oluşumunda yer alan toplam elektron sayısı tarafından belirlenirse, azot atomu oluşumda beş dış elektronunun tamamını kullanabileceğinden, azot atomunun maksimum değeri beşe eşit olarak kabul edilmelidir. kimyasal bağların sayısı - iki s-elektronu ve üç p- elektronu. Değerlik, belirli bir atomun diğerlerine bağlandığı elektron çiftlerinin sayısıyla belirlenirse, bu durumda bir azot atomunun maksimum değerliliği dörttür. Bu durumda, üç p-elektronu diğer atomlarla üç kovalent bağ oluşturur ve iki 2s-elektron azot nedeniyle bir bağ daha oluşur. Bir örnek, amonyağın asitlerle reaksiyona girerek bir amonyum katyonu oluşturmasıdır.Son olarak, değerlik yalnızca atomdaki eşleşmemiş elektronların sayısı ile belirlenirse, o zaman azot değerliliği üçten fazla olamaz, çünkü N atomu daha fazla atoma sahip olamaz. üç eşleşmemiş elektrondan (2s elektronunun uyarılması sadece n = 3 seviyesinde gerçekleşebilir, bu da enerjik olarak son derece elverişsizdir). Bu nedenle, halojenürlerde nitrojen sadece üç kovalent bağ oluşturur ve NF 5 , NCI 5 veya NBr 5 gibi bileşikler yoktur (tamamen kararlı PF3 , PCl3 ve PBr 3'ün aksine). Ancak bir nitrojen atomu 2s elektronlarından birini başka bir atoma aktarırsa, ortaya çıkan N + katyonunda dört eşleşmemiş elektron kalacak ve bu katyonun değerliliği dört olacaktır. Bu, örneğin, nitrik asit molekülünde olur. Bu nedenle, farklı değerlik tanımları, basit moleküller durumunda bile farklı sonuçlara yol açar.

Bu tanımlardan hangisi “doğru”dur ve değerlik için açık bir tanım vermek mümkün müdür? Bu soruları cevaplamak için geçmişe bir gezi yapmak ve kimyanın gelişmesiyle “değerlik” kavramının nasıl değiştiğini düşünmekte fayda var.

Elementlerin değeri fikri (ancak o zaman tanınmadı) ilk olarak 19. yüzyılın ortalarında ifade edildi. İngiliz kimyager E. Frankland: metallerin ve oksijenin belirli bir "doyma kapasitesi" hakkında konuştu. Daha sonra, değerlik, bir atomun belirli sayıda başka atomu (veya atom gruplarını) bir kimyasal bağ oluşumu ile bağlama veya değiştirme yeteneği olarak anlaşılmaya başlandı. Teorinin yaratıcılarından biri kimyasal yapı Friedrich August Kekule şöyle yazdı: "Valans, atomun temel bir özelliğidir, atom ağırlığının kendisi kadar sabit ve değişmez bir özelliktir." Kekule, bir elementin değerini sabit bir değer olarak kabul etti. 1850'lerin sonunda, çoğu kimyager, karbonun değerliliğinin (daha sonra "atomiklik" olarak adlandırılır) 4, oksijen ve kükürtün değerlerinin 2 ve halojenlerin değerlerinin 1 olduğuna inanıyordu. 1868'de Alman kimyager K.G. " değerlik" (Latince valentia - güç). Bununla birlikte, uzun bir süre, en azından Rusya'da neredeyse hiç kullanılmadı (bunun yerine, örneğin “afinite birimleri”, “eşdeğer sayısı”, “hisse sayısı” vb. hakkında konuştular). Önemlidir ki ansiklopedik sözlük Brockhaus ve Efron(bu ansiklopedideki kimya hakkındaki hemen hemen tüm makaleler gözden geçirildi, düzeltildi ve genellikle D.I. Mendeleev tarafından yazıldı) “değerlik” diye bir makale yok. Mendeleyev'in klasik eserinde de yoktur. Kimyanın Temelleri("Atomiklik" kavramından sadece ara sıra bahseder, üzerinde ayrıntılı olarak durmadan ve ona açık bir tanım vermeden).

“Değer” kavramına en başından beri eşlik eden zorlukları görsel olarak göstermek için 20. yüzyılın başlarında popüler olandan alıntı yapmak uygundur. birçok ülke, yazarın büyük pedagojik yeteneği nedeniyle, 1917'de yayınlanan Amerikalı kimyager Alexander Smith'in ders kitabı (Rusça çeviri - 1911, 1916 ve 1931'de): “Kimyada tek bir kavram böyle bir şey almadı. değerlik kavramı olarak bir takım belirsiz ve yanlış tanımlar ". Ve daha sonra bölümde Değerlik hakkındaki görüşlerde bazı tuhaflıklar yazar şöyle yazar:

"Değerlik kavramı ilk kurulduğunda, o zaman -oldukça hatalı bir şekilde- her öğenin bir değerlik olduğuna inanılıyordu. Bu nedenle, CuCl ve CuCl 2 veya ... FeCl 2 ve FeCl 3 gibi bileşik çiftlerini göz önünde bulundurarak, bakırın her zaman iki değerlidir ve demir üç değerlidir ve bu temelde formüller, bu varsayıma uyacak şekilde çarpıtılmıştır. Bu nedenle, bakır klorür formülü şu şekilde yazılmıştır (ve çoğu zaman şimdi bile yazılmıştır): Cu 2 Cl 2. Bu durumda, grafik gösterimdeki iki bakır klorür bileşiğinin formülleri şu şekildedir: Cl–Cu–Cu–Cl ve Cl–Cu–Cl. Her iki durumda da, her bakır atomu (kağıt üzerinde) iki birim tutar ve bu nedenle (kağıt üzerinde) iki değerlidir. Benzer şekilde... FeCl2 formülünü ikiye katlamak, Cl2 >Fe–Fe2'yi verdi, bu da... ferrik demiri düşünmemize izin verdi.” Ve Smith çok önemli ve zamansız bir sonuca varmaya devam ediyor: "Deneyime dayanmayan, basit bir varsayımın sonucu olduğu görüşünü desteklemek için gerçekleri icat etmek veya çarpıtmak bilimsel yönteme tamamen aykırıdır. Ancak bilim tarihi bu tür hataların sıklıkla gözlemlendiğini göstermektedir.

1912'de, karmaşık bileşiklerin kimyası üzerine yaptığı çalışmalarla dünyaca tanınan Rus kimyager L.A. Chugaev, yüzyılın başındaki değerlik hakkındaki fikirleri gözden geçirdi. Chugaev, değerlik kavramının tanımı ve uygulanmasıyla ilgili zorlukları açıkça gösterdi:

Değerlik, kimyada, belirli bir elementin bir atomunun doğrudan bağlantılı olabileceği (ya da herhangi bir elementin atomu ile bağlantılı olabileceği) maksimum hidrojen atomu (veya diğer tek atomlu atomlar veya tek atomlu radikaller) sayısını belirtmek için "atomiklik" ile aynı anlamda kullanılan bir terimdir. yerini alabilir). Değerlik kelimesi genellikle bir değerlik birimi veya bir yakınlık birimi anlamında da kullanılır. Yani oksijenin iki, azotun üç değerliliği vb. olduğunu söylüyorlar. Değerlik ve "atomiklik" kelimeleri daha önce herhangi bir ayrım yapılmadan kullanılıyordu, ancak ifade ettikleri kavramlar orijinal sadeliklerini yitirip daha karmaşık hale geldikçe, bazı durumlarda sadece değerlik kelimesi kullanımda kaldı ... değerlik kavramı, değerlik değişken bir nicelik olduğunun kabulüyle başlamıştır... üstelik madde anlamında her zaman bir tamsayı olarak ifade edilir.

Kimyacılar birçok metalin değişken değerliklere sahip olduğunu biliyorlardı ve örneğin iki değerlikli, üç değerlikli ve altı değerlikli krom hakkında konuşmaları gerekirdi. Chugaev, karbon söz konusu olduğunda bile, değerinin 4'ten farklı olabileceği olasılığını kabul etmek gerektiğini ve CO'nun tek istisna olmadığını söyledi: “Çift değerlikli karbon, CH3 -N = C karbilaminlerinde büyük olasılıkla bulunur, fulminik asit ve tuzlarında C=NOH, C=NOMe, vb. Üç atomlu bir karbonun da olduğunu biliyoruz…” klasik değerlik kavramını genişletir ve onu, bu haliyle, uygulanamaz olduğu durumlara kadar genişletir. Thiele, değerlik birimlerinin "parçalanmasına" izin verme ihtiyacına geldiyse, o zaman değerlik kavramını, başlangıçta içinde bulunduğu dar çerçeveden başka bir anlamda çıkarmayı gerekli kılan bir dizi gerçek vardır. . tarafından oluşturulan en basit (çoğunlukla ikili...) bileşiklerin çalışıldığını gördük. kimyasal elementler, bu sonuncuların her biri, birini değerliklerinin kesin, her zaman küçük ve elbette tamsayı değerlerini kabul etmeye zorlar. Genel olarak konuşursak, bu tür değerler çok azdır (üçten fazla farklı değer sergileyen elementler nadirdir) ... Bununla birlikte, deneyimler, yukarıdaki tüm değerlik birimlerinin doymuş olarak kabul edilmesi gerektiğinde, bu durumda oluşan moleküllerin yeteneğinin olduğunu göstermektedir. daha fazla eklenecek durum hiçbir şekilde sınıra ulaşmıyor. Böylece metal tuzları su, amonyak, aminler .. ekleyerek çeşitli hidratlar, amonyaklar ... vb. oluşturur. şimdi karmaşık olarak sınıflandırdığımız karmaşık bileşikler. En basit değerlik kavramının çerçevesine uymayan bu tür bileşiklerin varlığı, doğal olarak genişlemesini ve ek hipotezlerin getirilmesini gerektirdi. A. Werner tarafından önerilen bu hipotezlerden biri, ana veya temel değerlik birimlerinin yanı sıra başka ikincil birimlerin de olduğudur. İkincisi genellikle noktalı bir çizgi ile gösterilir.

Aslında, örneğin, CoCl3 6NH3 (veya aynı olan Co(NH3)6Cl3) bileşiğini oluşturmak için altı amonyak molekülü ekleyen klorüründeki kobalt atomuna hangi değerlik atfedilmelidir? ? İçinde, bir kobalt atomu, dokuz klor ve nitrojen atomu ile aynı anda bağlanır! D.I. Mendeleev bu vesileyle az çalışılmış "artık yakınlık güçleri" hakkında yazdı. Ve karmaşık bileşikler teorisini yaratan İsviçreli kimyager A. Werner, ana (birincil) değerlik ve ikincil (ikincil) değerlik kavramlarını tanıttı (modern kimyada, bu kavramlar oksidasyon durumuna ve koordinasyon sayısına karşılık gelir). Her iki değerlik de değişken olabilir ve bazı durumlarda aralarında ayrım yapmak çok zor hatta imkansızdır.

Ayrıca Chugaev, R. Abegg'in pozitif (yüksek oksijen bileşiklerinde) veya negatif (hidrojenli bileşiklerde) olabilen elektrovalans teorisine değinir. Bu durumda, IV'ten VII'ye kadar olan gruplar için oksijen ve hidrojendeki elementlerin daha yüksek değerlerinin toplamı 8'dir. Birçok kimya ders kitabında sunum hala bu teoriye dayanmaktadır. Sonuç olarak, Chugaev, değerlik kavramının pratik olarak uygulanamadığı kimyasal bileşiklerden bahseder - bileşimi “genellikle çok tuhaf formüllerde ifade edilen, olağan değerlik değerlerine çok az benzeyen intermetalik bileşikler. Örneğin aşağıdaki bileşikler bunlardır: NaCd 5 , NaZn 12 , FeZn 7 ve diğerleri.

Değerlik belirlemedeki bazı zorluklar, bir başka ünlü Rus kimyager I.A. Kabalukov tarafından ders kitabında belirtilmiştir. Temel başlangıçlar inorganik kimya , 1929'da yayınlandı. Koordinasyon sayısına gelince, modern çözümler teorisinin kurucularından biri olan Danimarkalı kimyager Nils Bjerrum tarafından 1933'te Berlin'de yayınlanan bir ders kitabını (Rusça tercümesiyle) aktaralım:

"Her zamanki değerlik sayıları, çok sayıda karmaşık bileşikte birçok atomun sergilediği karakteristik özellikler hakkında hiçbir fikir vermez. Atomların veya iyonların karmaşık bileşikler oluşturma yeteneğini açıklamak için, atomlar ve iyonlar için olağan değerlik sayılarından farklı yeni bir özel sayı dizisi tanıtıldı. Karmaşık gümüş iyonlarında ... çoğunlukla merkezi metal atomuna doğrudan bağlı 2 bir atom veya iki atom grubu, örneğin, Ag (NH 3) 2 +, Ag (CN) 2 -, Ag (S 2 O 3) 2 - ... Bu bağlantıyı açıklamak için konsept tanıtıldı koordinasyon numarası ve Ag + iyonlarına 2 koordinasyon sayısı atayın.Verilen örneklerden de anlaşılacağı gibi, ilgili gruplar merkezi atom, nötr moleküller (NH 3) ve iyonlar (CN -, S 2 O 3 -) olabilir. İki değerli bakır iyonu Cu ++ ve üç değerli altın iyonu Au +++ çoğu durumda 4 koordinasyon sayısına sahiptir. onunla ilişkili diğer atomlar veya atom grupları; ancak karmaşık bileşiklerin sistematiği için mükemmel bir araç olduğu ortaya çıktı.

A. Smith, ders kitabında karmaşık bileşiklerin "özel özellikleri" hakkında çok açıklayıcı örnekler verir:

Platin'in aşağıdaki "moleküler" bileşiklerini göz önünde bulundurun: PtCl 4 2NH3 , PtCl 4 4NH3 , PtCl 4 6NH3 ve PtCl 4 2KCl. Bu bileşiklerin daha yakından incelenmesi, bir dizi dikkat çekici özelliği ortaya koymaktadır. Çözeltideki ilk bileşik pratik olarak iyonlara ayrışmaz; çözümlerinin elektriksel iletkenliği son derece düşüktür; gümüş nitrat onunla AgCl'yi çökeltmez. Werner, klor atomlarının platin atomuna sıradan değerliklerle bağlı olduğunu varsaydı; Werner onları ana moleküller olarak adlandırdı ve amonyak molekülleri platin atomuna ek yan değerliklerle bağlanır. Werner'e göre bu bileşik aşağıdaki yapıya sahiptir:

Büyük parantezler, bileşik çözündüğünde ayrışmayan bir kompleks olan bir atom grubunun bütünlüğünü gösterir.

İkinci bileşik birinciden farklı özelliklere sahiptir; bu bir elektrolittir, çözeltilerinin elektriksel iletkenliği, üç iyona ayrışan tuz çözeltilerinin elektrik iletkenliği ile aynı sıradadır (K 2 SO 4, BaCl 2, MgCl 2); gümüş nitrat dört atomdan ikisini çökeltir. Werner'e göre bu bileşik aşağıdaki yapıya sahiptir: 2– + 2Cl –. Burada karmaşık bir iyonumuz var, içindeki klor atomları gümüş nitrat tarafından çökeltilmiyor ve bu kompleks çekirdeğin etrafında oluşuyor - Pt atomu - atomların iç küresi bileşikte, iyonlar halinde ayrılan klor atomları atomların dış küresini oluşturur, bu yüzden onları büyük parantezlerin dışına yazıyoruz. Pt'nin dört ana değere sahip olduğunu varsayarsak, bu komplekste sadece ikisi kullanılır, diğer ikisi ise iki harici klor atomu tutar. İlk bileşikte, kompleksin kendisinde platinin dört değerinin tümü kullanılır, bunun sonucunda bu bileşik bir elektrolit değildir.

Üçüncü bileşikte, dört klor atomunun tamamı gümüş nitrat ile çökeltilir; bu tuzun yüksek elektriksel iletkenliği beş iyon verdiğini gösterir; yapısının aşağıdaki gibi olduğu açıktır: 4– + 4Cl – ... Kompleks iyonda, tüm amonyak molekülleri yan değerliklerle Pt ile ilişkilidir; platinin dört temel değerine karşılık gelen dış kürede dört klor atomu vardır.

Dördüncü bileşikte, gümüş nitrat kloru hiç çökeltmez, çözeltilerinin elektriksel iletkenliği üç iyona ayrışmayı gösterir ve değişim reaksiyonları potasyum iyonlarını ortaya çıkarır. Bu bileşiğe aşağıdaki yapıyı atfediyoruz: 2– + 2K + . Kompleks iyonda, Pt'nin dört ana değeri kullanılır, ancak iki klor atomunun ana değerlikleri kullanılmadığından, dış kürede iki pozitif tek değerli iyon (2K +, 2NH 4 +, vb.) tutulabilir. .

Dışa doğru benzer platin komplekslerinin özelliklerindeki çarpıcı farkın verilen örnekleri, kimyagerlerin değeri açık bir şekilde belirlemeye çalışırken karşılaştığı zorluklar hakkında bir fikir verir.

Atomların ve moleküllerin yapısı hakkında elektronik fikirlerin yaratılmasından sonra, "elektrovalans" kavramı yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Atomlar elektronları hem bağışlayabildiğinden hem de kabul edebildiğinden, elektrovalans hem pozitif hem de negatif olabilir (şimdi elektrovalans yerine oksidasyon durumu kavramı kullanılmaktadır). Değerlik hakkındaki yeni elektronik fikirler eskileriyle ne ölçüde uyuşuyordu? Daha önce bahsedilen ders kitabında N. Bjerrum bunun hakkında şöyle yazıyor: “Her zamanki değerlik sayıları ile tanıtılan yeni sayılar - elektrovalans ve koordinasyon sayısı arasında bir miktar bağımlılık var, ancak hiçbir şekilde aynı değiller. Eski değerlik kavramı iki yeni kavrama ayrılmıştır. Bu vesileyle, Bjerrum önemli bir not aldı: "Çoğu durumda karbonun koordinasyon sayısı 4'tür ve elektrovalansı +4 veya -4'tür. Her iki sayı da genellikle karbon atomu için çakıştığından, karbon bileşikleri bu iki kavram arasındaki farkı üzerlerinde çalışmak için uygun değildir.

Amerikalı fiziksel kimyager G. Lewis ve Alman fizikçi W. Kossel'in çalışmalarında geliştirilen elektronik kimyasal bağ teorisi çerçevesinde, donör-alıcı (koordinasyon) bağı ve kovalentlik gibi kavramlar ortaya çıktı. Bu teoriye göre, bir atomun değerliliği, diğer atomlarla ortak elektron çiftlerinin oluşumuna katılan elektronlarının sayısı ile belirlendi. Bu durumda, bir elementin maksimum değerliliği, atomun dış elektron kabuğundaki elektronların sayısına eşit olarak kabul edildi (verilen elementin ait olduğu periyodik tablonun grup sayısı ile çakışıyor). Kuantum kimyasal yasalarına dayanan diğer kavramlara göre (Alman fizikçiler W. Heitler ve F. London tarafından geliştirildiler), tüm dış elektronlar sayılmamalı, sadece eşleşmemiş olanlar (atomun toprak veya uyarılmış durumunda); bu tanım bir dizi kimyasal ansiklopedide verilmiştir.

Ancak, bu basit şemaya uymayan gerçekler bilinmektedir. Bu nedenle, bir dizi bileşikte (örneğin, ozonda), bir çift elektron iki değil üç çekirdek tutabilir; diğer moleküllerde kimyasal bağ tek bir elektron tarafından gerçekleştirilebilir. Kuantum kimyasının aparatını kullanmadan bu tür bağlantıları tanımlamak imkansızdır. Örneğin, hidrojen atomunun aynı anda iki bor atomuna bağlandığı pentaboran B5H9 ve "köprü" bağları olan diğer boranlar gibi bileşiklerdeki atomların değerliklerinin nasıl belirleneceği; ferrosen Fe (C5H 5)2 (oksidasyon durumu +2 olan bir demir atomu hemen 10 karbon atomuna bağlanır); demir pentakarbonil Fe(CO) 5 (sıfır oksidasyon durumundaki bir demir atomu beş karbon atomuna bağlıdır); sodyum pentakarbonil kromat Na 2 Cr (CO) 5 (krom-2'nin oksidasyon durumu)? Bu tür "klasik olmayan" durumlar hiçbir şekilde istisnai değildir. Benzer "değerlik kırıcılar", kimya geliştikçe çeşitli "egzotik değerlere" sahip bileşikler giderek daha fazla hale geldi.

Bazı zorlukların üstesinden gelmek için, bir atomun değerliliğini belirlerken, kimyasal bağların oluşumunda yer alan toplam eşleşmemiş elektron, yalnız elektron çifti ve boş orbital sayısını hesaba katmanın gerekli olduğu bir tanım verildi. Boş orbitaller, çeşitli karmaşık bileşiklerde donör-alıcı bağlarının oluşumunda doğrudan yer alır.

Sonuçlardan biri, teorinin geliştirilmesinin ve yeni deneysel verilerin edinilmesinin, değerliliğin doğası hakkında net bir anlayışa ulaşma girişimlerinin bu kavramı ana ve ikincil değerlik gibi bir dizi yeni kavrama ayırmasına yol açmasıdır. , iyonik değerlik ve kovalans, koordinasyon sayısı ve derece oksidasyonu, vb. Yani, "değerlik" kavramı, her biri belirli bir alanda faaliyet gösteren bir dizi bağımsız kavrama "bölünür". Görünüşe göre, geleneksel değerlik kavramı, yalnızca tüm kimyasal bağların iki merkezli olduğu (yani, yalnızca iki atomu birbirine bağlayan) ve her bağın iki komşu atom arasında bulunan bir çift elektron tarafından gerçekleştirildiği bileşikler için açık ve net bir anlama sahiptir. başka bir deyişle, HCl, CO2, C5H12, vb. gibi kovalent bileşikler için.

İkinci sonuç pek olağan değildir: "Değerlik" terimi, modern kimyada kullanılmasına rağmen, çok sınırlı bir kullanıma sahiptir, ona "tüm durumlar için" açık bir tanım verme girişimleri çok üretken ve pek gerekli değildir. Pek çok ders kitabının, özellikle de yurtdışında yayınlananların yazarlarının, bu kavramdan hiç vazgeçmemeleri ya da kendilerini "değerlik" kavramının esas olarak tarihsel öneme sahip olduğuna işaret etmekle sınırlamaları boşuna değildir, oysa şimdi kimyagerler çoğunlukla daha yaygın olanı kullanırlar. biraz yapay olsa da, "derece oksidasyonu" kavramı.

Ilya Leenson