फॉस्फोरस परमाणु की संयोजकता संभावनाएँ। रासायनिक यौगिकों में तत्वों के परमाणुओं की संयोजकता सम्भावनाएँ

अवधारणा वैलेंसयह लैटिन शब्द "वेलेंटिया" से आया है और इसे 19वीं सदी के मध्य में जाना जाता था। संयोजकता का पहला "व्यापक" उल्लेख जे. डाल्टन के कार्यों में था, जिन्होंने तर्क दिया कि सभी पदार्थ निश्चित अनुपात में एक दूसरे से जुड़े परमाणुओं से बने होते हैं। फिर, फ्रैंकलैंड ने संयोजकता की अवधारणा पेश की, जिसे केकुले के कार्यों में और विकसित किया गया, जिन्होंने संयोजकता और रासायनिक बंधन, ए.एम. के बीच संबंधों के बारे में बात की थी। बटलरोव, जिन्होंने कार्बनिक यौगिकों की संरचना के अपने सिद्धांत में संयोजकता को एक विशेष रासायनिक यौगिक की प्रतिक्रियाशीलता से जोड़ा और डी.आई. मेंडेलीव (रासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में, किसी तत्व की उच्चतम संयोजकता समूह संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है)।

परिभाषा

वैलेंससहसंयोजक बंधों की संख्या है जो एक सहसंयोजक बंध के साथ संयुक्त होने पर एक परमाणु बन सकता है।

किसी तत्व की संयोजकता एक परमाणु में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती है, क्योंकि वे यौगिकों के अणुओं में परमाणुओं के बीच रासायनिक बंधन के निर्माण में भाग लेते हैं।

किसी परमाणु की जमीनी अवस्था (न्यूनतम ऊर्जा वाली अवस्था) की विशेषता परमाणु के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास से होती है, जो आवर्त सारणी में तत्व की स्थिति से मेल खाती है। उत्तेजित अवस्था परमाणु की एक नई ऊर्जा अवस्था है, जिसमें वैलेंस स्तर के भीतर इलेक्ट्रॉनों का एक नया वितरण होता है।

किसी परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को न केवल इलेक्ट्रॉनिक सूत्रों के रूप में दर्शाया जा सकता है, बल्कि इलेक्ट्रॉन ग्राफिक सूत्रों (ऊर्जा, क्वांटम सेल) का उपयोग करके भी दर्शाया जा सकता है। प्रत्येक कोशिका एक कक्षक को दर्शाती है, एक तीर एक इलेक्ट्रॉन को इंगित करता है, तीर की दिशा (ऊपर या नीचे) इलेक्ट्रॉन के चक्रण को इंगित करती है, एक मुक्त कोशिका एक मुक्त कक्षक को दर्शाती है जिस पर एक इलेक्ट्रॉन उत्तेजित होने पर कब्जा कर सकता है। यदि किसी कोशिका में 2 इलेक्ट्रॉन हैं, तो ऐसे इलेक्ट्रॉन युग्मित कहलाते हैं, यदि 1 इलेक्ट्रॉन है, तो वे अयुग्मित कहलाते हैं। उदाहरण के लिए:

6 सी 1एस 2 2एस 2 2पी 2

ऑर्बिटल्स को इस प्रकार भरा जाता है: पहले, एक इलेक्ट्रॉन समान स्पिन के साथ, और फिर दूसरा इलेक्ट्रॉन विपरीत स्पिन के साथ। चूँकि 2p उपस्तर में समान ऊर्जा वाले तीन कक्षक हैं, दोनों इलेक्ट्रॉनों में से प्रत्येक ने एक कक्षक पर कब्जा कर लिया है। एक कक्षक मुक्त रहा।

इलेक्ट्रॉनिक ग्राफ़िक फ़ार्मुलों का उपयोग करके किसी तत्व की संयोजकता का निर्धारण

किसी तत्व की संयोजकता किसी परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के इलेक्ट्रॉनिक विन्यास के लिए इलेक्ट्रॉन-ग्राफिकल सूत्रों द्वारा निर्धारित की जा सकती है। आइए दो परमाणुओं पर विचार करें - नाइट्रोजन और फास्फोरस।

7 एन 1एस 2 2एस 2 2पी 3

क्योंकि किसी तत्व की संयोजकता अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती है, इसलिए नाइट्रोजन की संयोजकता III है। चूंकि नाइट्रोजन परमाणु में कोई खाली कक्षा नहीं है, इसलिए इस तत्व के लिए उत्तेजित अवस्था संभव नहीं है। हालाँकि, III नाइट्रोजन की अधिकतम संयोजकता नहीं है, नाइट्रोजन की अधिकतम संयोजकता V है और समूह संख्या द्वारा निर्धारित की जाती है। इसलिए, यह याद रखना चाहिए कि इलेक्ट्रॉनिक ग्राफिक फ़ार्मुलों का उपयोग करके उच्चतम वैलेंस, साथ ही इस तत्व की सभी वैलेंस विशेषता निर्धारित करना हमेशा संभव नहीं होता है।

15 पी 1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 2 3पी 3

जमीनी अवस्था में, फॉस्फोरस परमाणु में 3 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए, फॉस्फोरस की संयोजकता III होती है। हालाँकि, फॉस्फोरस परमाणु में मुक्त डी-ऑर्बिटल्स होते हैं, इसलिए 2s सबलेवल पर स्थित इलेक्ट्रॉन डी-सबलेवल के खाली ऑर्बिटल्स को जोड़ने और कब्जा करने में सक्षम होते हैं, यानी। उत्तेजित अवस्था में चले जाओ.

अब फॉस्फोरस परमाणु में 5 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, इसलिए फॉस्फोरस की संयोजकता भी V होती है।

एकाधिक संयोजकता मान वाले तत्व

समूह IVA - VIIA के तत्वों में कई संयोजकता मान हो सकते हैं, और, एक नियम के रूप में, संयोजकता 2 इकाइयों के चरणों में बदलती है। यह घटना इस तथ्य के कारण है कि रासायनिक बंधन के निर्माण में इलेक्ट्रॉन जोड़े में भाग लेते हैं।

मुख्य उपसमूहों के तत्वों के विपरीत, अधिकांश यौगिकों में बी-उपसमूहों के तत्व समूह संख्या के बराबर उच्च संयोजकता प्रदर्शित नहीं करते हैं, उदाहरण के लिए, तांबा और सोना। सामान्य तौर पर, संक्रमण तत्व विभिन्न प्रकार के रासायनिक गुणों का प्रदर्शन करते हैं, जिसे संयोजकता की एक बड़ी श्रृंखला द्वारा समझाया जाता है।

आइए हम तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक ग्राफ़िक सूत्रों पर विचार करें और स्थापित करें कि तत्वों की संयोजकताएँ अलग-अलग क्यों हैं (चित्र 1)।

कार्य:जमीन और उत्तेजित अवस्था में As और Cl परमाणुओं की संयोजकता संभावनाएं निर्धारित करें।

व्याख्यान 3. कौन क्या करने में सक्षम है या परमाणुओं की वैलेंस क्षमताएं।

1. आवर्त सारणी की संरचना

दर्शकों में उपस्थित प्रत्येक व्यक्ति के पास एक उज्ज्वल व्यक्तित्व और विशेष प्रतिभा है। उसी तरह, आवर्त सारणी में एक साथ एकत्र हुए तत्व, हालांकि कभी-कभी एक-दूसरे के समान होते हैं, फिर भी उनकी अपनी विशेषताएं होती हैं: ताकत और कमजोरियां।

आइए इस तथ्य से शुरू करें कि बहुत सारे तत्व हैं - और हमारे लिए अच्छा होगा कि हम उन्हें किसी तरह नाम दें ताकि भ्रमित न हों। आइए समान गुणों वाले तत्वों को समूहों में एकत्रित करें -

इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग्स।

भ्रम से बचने के लिए, आइए पहले एफ-तत्वों को दो पंक्तियों में "जोड़ें": लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स।

फिर हम समूहों को व्यवस्थित करते हैं ताकि पहले समूह के तत्वों में 1 वैलेंस इलेक्ट्रॉन हो,

दूसरे समूह के तत्वों में 2 वैलेंस इलेक्ट्रॉन आदि होते हैं।

हमें 8 समूह मिलेंगे, जिनमें से प्रत्येक में उपसमूह बनेंगे: एक में s- या p-तत्व होंगे, और दूसरे में d-तत्व होंगे।

उदाहरण के लिए, समूह 1A: H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr और समूह 1B: Cu, Ag, Au, Rg

आइए समूहों से आवर्त सारणी एकत्रित करें। चूँकि एक अवधि दो दोहराई जाने वाली घटनाओं के बीच का समय है, दो आसन्न इलेक्ट्रॉनिक एनालॉग्स (आवधिक प्रणाली की क्षैतिज पंक्ति) के बीच की दूरी को भी एक अवधि कहा जाएगा।

अंत में, आइए समूहों को नाम दें

व्याख्यान 3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सहसंयोजक रासायनिक बंधन

हम पार्श्व उपसमूहों को उनके पहले तत्व के आधार पर नाम देंगे: "तांबा उपसमूह", "जस्ता उपसमूह"।

आइए अपने सिस्टम में धातुओं को खोजने का प्रयास करें।

यह पता चलता है कि यदि आप बोरॉन बी से एस्टैटिन एट तक एक विकर्ण खींचते हैं, तो मुख्य उपसमूहों की धातुएं निचले बाएं कोने पर कब्जा कर लेती हैं, और गैर-धातुएं ऊपरी दाएं कोने पर कब्जा कर लेती हैं। ऐसी धातुओं को हम अकर्मक अर्थात् अकर्मक कहेंगे। असंक्रमण तत्व मुख्य उपसमूहों की धातुएँ हैं।

पार्श्व उपसमूहों और f-तत्वों के सभी तत्व - संक्रमण तत्व, या संक्रमण धातुएँ।

यह ध्यान में रखते हुए कि प्रकृति में Z > 92 वाले तत्वों की मात्रा नगण्य है (या बिल्कुल नहीं है),

आइये ऐसे तत्वों को ट्रांसयूरेनियम कहते हैं।

अब हम वास्तव में शुरुआत कर सकते हैं।

2. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ।

तो आज के लिए हमारा प्रश्न यह है: परमाणु अणु कैसे बनाते हैं और ये अणु क्यों बनते हैं

टूट मत जाओ?

यह मान लेना तर्कसंगत है कि यदि परमाणु आपस में चिपकते हैं, तो कोई चीज़ उन्हें जोड़ती है।

आइए इस राज्य को कॉल करें रासायनिक बंध. चूँकि परमाणु की संरचना हमारे लिए है

यह कोई रहस्य नहीं है, हम सबसे सरल संभावित स्पष्टीकरण पर ध्यान केंद्रित करेंगे:

रासायनिक बंध- रसायनों में परमाणुओं के बीच एक विशेष प्रकार की परस्पर क्रिया

यौगिक, धनावेशित परमाणु नाभिकों की परस्पर क्रिया पर आधारित

एक तत्व दूसरे तत्व के ऋणावेशित इलेक्ट्रॉनों के साथ।

व्याख्यान 3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सहसंयोजक रासायनिक बंधन

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम के साथ सादृश्य बनाते हुए, एक परमाणु का नाभिक, एक ब्लैक होल की तरह, प्रयास करता है

इसके आकर्षण क्षेत्र में आने वाले किसी भी इलेक्ट्रॉन को आकर्षित करें।

रासायनिक बंधों के प्रकार. सहसंयोजक बंधन।

जैसा कि आप जानते हैं, कोई भी जानवर एक साथी की तलाश में रहता है। और इलेक्ट्रॉन कोई अपवाद नहीं है: क्रम में

एक मजबूत रासायनिक बंधन बनाने के लिए, आपको विपरीत स्पिन वाले इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी की आवश्यकता होती है।

मान लीजिए कि दो परमाणु हैं - ए और बी, जो एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।

अंतःक्रिया की विधि के आधार पर, इलेक्ट्रॉन या तो "चरण में" हो सकते हैं

(तरंग का समान चिह्न ई 1 और ई 2 कार्य करता है), जिससे एक रासायनिक बंधन बनता है,

या "चरण से बाहर" (तरंग कार्यों के विभिन्न संकेत), जिससे परमाणुओं का एक दूसरे से प्रतिकर्षण होता है। पहले मामले में, ऊर्जा में वृद्धि होती है (हरित ऊर्जा स्तर V कम है, और इस लाभ का परिमाण बनने वाले बंधन की ऊर्जा के बिल्कुल बराबर है)। दूसरे मामले में, ऊर्जा में हानि होती है (लाल स्तर X)।

कल्पना कीजिए कि आप एक गेंद को घुमा रहे हैं। यदि यह नीचे की ओर लुढ़कता है, तो आप कोई प्रयास नहीं करते हैं और गेंद छेद में लुढ़क जाती है। इसके विपरीत, आप अपने माथे के पसीने से गेंद को पहाड़ी पर धकेल रहे हैं, लेकिन जैसे ही आप उसे जाने देते हैं

- और गेंद उसके पैर तक लुढ़क जाती है।

व्याख्यान 3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सहसंयोजक रासायनिक बंधन

क्या होता है जब एक इलेक्ट्रॉन बादल के साथ संबंध बनता है?

चित्र की सरलता के लिए, हम गोलाकार रूप से सममित s-AOs (l = 0) लेते हैं।

1. यदि बादल (ग्रे गेंदें) जुड़ते हैं, तो नीचे दी गई तस्वीर दिखाई देती है - एक ओवरलैप क्षेत्र है जिसमें इलेक्ट्रॉन घनत्व "दोगुना" हो गया है, और शेष क्षेत्र में यह या तो इलेक्ट्रॉन बादल के घनत्व के साथ मेल खाता है परमाणु A या परमाणु B के इलेक्ट्रॉन बादल का घनत्व।

इस मामले में, बढ़ा हुआ इलेक्ट्रॉन घनत्व, हैमबर्गर पैटी की तरह, बांधता है

परमाणु A और B के धनावेशित नाभिक।

2. यदि बादलों (ग्रे गेंदों) को हटा दिया जाए, तो ऊपर से एक तस्वीर दिखाई देती है - बीच में पूर्ण पारस्परिक विनाश होता है, और किनारों पर - बातचीत से पहले परमाणु के इलेक्ट्रॉन बादल का घनत्व होता है।

इस मामले में, नाभिकों के बीच कोई इलेक्ट्रॉन घनत्व नहीं है - और कूलम्ब का निर्दयी कानून परमाणुओं को अलग-अलग दिशाओं में उड़ने का आदेश देता है।

इसलिए, सहसंयोजक रासायनिक बंधनतब उत्पन्न होता है जब विपरीत स्पिन वाले अयुग्मित इलेक्ट्रॉन, जो मूल रूप से विभिन्न परमाणुओं से संबंधित होते हैं, साझा किए जाते हैं।

इस मामले में, सहसंयोजक रासायनिक बंधन में प्रवेश करने वाले तत्व इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान करते प्रतीत होते हैं, इसलिए गठन की ऐसी तंत्र (विधि)

सहसंयोजक बंधन को विनिमय बंधन कहा जाता है।

ए· + ·बी = ए: बी

(इलेक्ट्रॉनों का साझाकरण, एक सामान्य इलेक्ट्रॉन युग्म का निर्माण)

ए· + ·बी = ए – बी

(रासायनिक बंधन का निर्माण,

ए और बी के बीच का डैश एक रासायनिक बंधन को इंगित करता है और इसे वैलेंस प्राइम कहा जाता है)

व्याख्यान 3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सहसंयोजक रासायनिक बंधन

इस प्रकार, विनिमय द्वारा सहसंयोजक रासायनिक बंधन के निर्माण के लिए

उदाहरण के लिए, जब एक हाइड्रोजन अणु बनता है, तो प्रत्येक परमाणु 1e प्रदान करता है - इलेक्ट्रॉनों की एक सामान्य (बंधन) जोड़ी प्राप्त होती है।

जब पानी का एक अणु बनता है, तो 1 ऑक्सीजन परमाणु के लिए, जो होता है

2 अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों के लिए 2 हाइड्रोजन परमाणुओं की आवश्यकता होती है, प्रत्येक में 1e -

2 O-H बांड बनते हैं। इस मामले में, ऑक्सीजन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों के दो जोड़े भी होते हैं (2s और 2p उपस्तर पर), जो प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं। ऐसे जोड़े कहलाते हैं एकाकी इलेक्ट्रॉन युग्म.

संयोजकता स्तर में इलेक्ट्रॉनों के साथ परमाणुओं की छवि कहलाती है लुईस संरचनाएँ. इस मामले में, विभिन्न परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों को विभिन्न प्रतीकों के साथ प्रस्तुत करने की सिफारिश की जाती है, उदाहरण के लिए, ·, *, आदि।

परमाणुओं के आपस में बंधने के क्रम की छवि कहलाती है

संरचनात्मक सूत्र. इस मामले में, अक्षर पर इलेक्ट्रॉनों की प्रत्येक जोड़ी को वैलेंस स्ट्रोक द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

पदार्थों के संरचनात्मक सूत्र: एच - एच, एच - ओ - एच, ओ = ओ।

व्याख्यान 3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सहसंयोजक रासायनिक बंधन

किसी दिए गए तत्व द्वारा बनाए गए सहसंयोजक बंधों की संख्या कहलाती है

सहसंयोजकता, या संयोजकता इस तत्व का.

वैलेंस द्वारा इंगित किया गया है रोमन अंक.

इस प्रकार, इस स्तर पर, किसी तत्व की संयोजकता अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती है जो सहसंयोजक बंधों के निर्माण में भाग ले सकते हैं।

तत्वों की संयोजकता संभावनाएँ.

1. कार्बन.

जमीनी अवस्था में, कार्बन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s2 2s2 2p2 है, जिसमें से वैलेंस इलेक्ट्रॉन 2s और 2p इलेक्ट्रॉन हैं।

इस अवस्था में कार्बन परमाणु विनिमय के अनुसार 2 सहसंयोजक बंध बनाने में सक्षम होता है

तंत्र।

हालाँकि, व्यवहार में, द्विसंयोजक कार्बन के स्थिर यौगिक मौजूद नहीं हैं।

2s और 2p के बीच छोटे अंतर के कारण-

उपस्तर, कम ऊर्जा व्यय वाला एक कार्बन परमाणु पहले में जाने में सक्षम है

उत्तेजित अवस्था (C* अंकित)।

इस अवस्था में कार्बन परमाणु सक्षम होता है

विनिमय तंत्र के माध्यम से 4 सहसंयोजक बंधन बनाते हैं।

स्थिर अणुओं के उदाहरण जिनमें कार्बन की संयोजकता IV है

हाइड्रोजन, ऑक्सीजन, के साथ यौगिक...

व्याख्यान 3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सहसंयोजक रासायनिक बंधन

सभी यौगिकों में कार्बन की संयोजकता IV, हाइड्रोजन-I, ऑक्सीजन-II है।

एसिटिलीन एच-सी ≡सी-एच एक ज्वलनशील गैस है जिसका उपयोग उच्च तापमान वाली लपटें उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, वेल्डिंग में।

निष्कर्ष: इस अवसर (रिक्त ऑर्बिटल्स) को देखते हुए, परमाणु अपनी सहसंयोजकता बढ़ाने के लिए अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को जोड़ने में सक्षम होते हैं।

सहसंयोजक बंधन निर्माण का दाता-स्वीकर्ता तंत्र।

गणित एक महान शक्ति है. उपरोक्त के अनुसार, रासायनिक बंधन बनाने के लिए 2 इलेक्ट्रॉनों (साझा इलेक्ट्रॉन युग्म) की आवश्यकता होती है।

जाहिर है, दो इलेक्ट्रॉन प्राप्त किए जा सकते हैं:

हालाँकि, एक और समाधान है!

सहसंयोजक बंधन निर्माण का दाता-स्वीकर्ता तंत्र - सहसंयोजक बंधन बनाने की एक विधि, जिसमें एक परमाणु (दाता) बंधन के निर्माण के लिए इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी प्रदान करता है, और दूसरा परमाणु (स्वीकर्ता) एक खाली (खाली) प्रदान करता है।

कक्षीय.

व्याख्यान 3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सहसंयोजक रासायनिक बंधन

उदाहरण। कार्बन मोनोऑक्साइड अणु की संरचना (कार्बन मोनोऑक्साइड (II), कार्बन मोनोऑक्साइड)

कार्बन मोनोऑक्साइड अणु में, कार्बन और ऑक्सीजन परमाणु दो सहसंयोजक बंधों से जुड़े होते हैं चयापचय तंत्र द्वारा.

हालाँकि, चूँकि कार्बन परमाणु में 2p उपस्तर पर एक अपूर्ण कक्षक होता है, और ऑक्सीजन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की एक अकेली जोड़ी होती है, इसलिए एक तीसरा सहसंयोजक बंधन बनता है दाता स्वीकर्तातंत्र

लिखित रूप में, दाता-स्वीकर्ता तंत्र को दूर की ओर इशारा करते हुए एक तीर द्वारा दर्शाया जाता है

इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के स्वीकर्ता परमाणु को दाता परमाणु।

कार्बन मोनोऑक्साइड अणु का सही संरचनात्मक सूत्र।

ऑक्सीजन संयोजकता III है, कार्बन संयोजकता III है।

ऑक्सीजन और कार्बन परमाणुओं के बीच त्रिबंध की पुष्टि मान से होती है

कार्बन-ऑक्सीजन बांड ऊर्जा (मूल्य की तुलना में ट्रिपल बांड ऊर्जा के करीब है

डबल बॉन्ड एनर्जी), वर्णक्रमीय विश्लेषण विधियों से डेटा।

2. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। नाइट्रोजन।

नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और फ्लोरीन के परमाणु अपने इलेक्ट्रॉनिक से काफी भिन्न होते हैं

ऊर्जा डी-उपस्तर की अनुपस्थिति के कारण एनालॉग।

नाइट्रोजन परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 7 N 1s2 2s2 2p3 है।

वैलेंस इलेक्ट्रॉन 2s2 2p3 - 3 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन और 1 इलेक्ट्रॉन युग्म।

यह स्पष्ट है कि नाइट्रोजन परमाणु में तीन बंधन युग्मों के अतिरिक्त है

इलेक्ट्रॉनों का 1 अकेला जोड़ा (2s2)।

व्याख्यान 3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सहसंयोजक रासायनिक बंधन

नतीजतन, नाइट्रोजन परमाणु इलेक्ट्रॉनों की एक जोड़ी के दाता के रूप में कार्य करने में सक्षम है।

सबसे सरल मामले में, प्रोटॉन एक स्वीकर्ता के रूप में कार्य करता है: हम इस उदाहरण से एसिड के साथ अमोनिया की प्रतिक्रिया से अमोनियम लवण बनाने से परिचित हैं।

टिप्पणी:

1. स्वीकर्ता के पास एक रिक्त कक्षक होना चाहिए (इस मामले में, हाइड्रोजन परमाणु ने एक इलेक्ट्रॉन खो दिया है और एक रिक्त कक्ष है 1एस-एओ)

2. रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान, आवेश संरक्षित रहता है (आवेश संरक्षण का नियम!)

सबसे बड़ी गलती चार्ज की कमी है, क्योंकि नाइट्रोजन परमाणु विनिमय तंत्र के माध्यम से 4 बांड बनाने में सक्षम नहीं है।

3. अमोनियम धनायन की संरचना को तीन सहसंयोजक बंधों एन-एच के रूप में दर्शाया गया है।

विनिमय तंत्र के अनुसार गठित, वैलेंस प्राइम द्वारा इंगित, और

दाता-स्वीकर्ता तंत्र द्वारा निर्मित एक सहसंयोजक बंधन,

नाइट्रोजन परमाणु से हाइड्रोजन परमाणु तक एक तीर द्वारा दर्शाया गया है। धनात्मक आवेश या तो नाइट्रोजन परमाणु (आमतौर पर परमाणु के ऊपर) या NH4 कण पर दिखाया जाना चाहिए

वर्गाकार कोष्ठकों में संलग्न है और कोष्ठकों के पीछे एक "+" चिह्न बनाया गया है।

4. नाइट्रोजन की अधिकतम संयोजकता हैचार - एक परमाणु में केवल 4 AO होते हैं, जिनमें से तीन में अयुग्मित इलेक्ट्रॉन होते हैं, और एक में एक इलेक्ट्रॉन युग्म होता है। अगला ऊर्जा स्तर (3s) बंधन बनाने के लिए बहुत दूर है, इसलिए नाइट्रोजन परमाणु V संयोजकता बनाने में असमर्थ है।

आप नाइट्रोजन परमाणु द्वारा सहसंयोजक बंधों के निर्माण के अधिक जटिल मामलों के बारे में थोड़ी देर बाद जानेंगे।

व्याख्यान 3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सहसंयोजक रासायनिक बंधन

3. परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ। सल्फर.

इलेक्ट्रॉनों संयोजकता स्तरजमीनी अवस्था में सल्फर परमाणुओं का विन्यास होता है

16 एस ... 3एस 2 3पी 4 - 2 इलेक्ट्रॉन जोड़े और 2 अयुग्मित इलेक्ट्रॉन।

निष्कर्ष (ऑक्टेट नियम) 1: रासायनिक यौगिक बनाते समय, तत्वों के परमाणु अपने इलेक्ट्रॉनिक विन्यास को सबसे स्थिर विन्यास में पूरक करते हैं,

उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन सल्फाइड अणु में, सल्फर परमाणु हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ दो बंधन जोड़े और दो अकेले इलेक्ट्रॉन जोड़े के कारण इलेक्ट्रॉनों का एक ऑक्टेट बनाता है।

ऑक्टेट नियम अनिवार्य नहीं है, अपरिवर्तनीय है - ऐसे अनगिनत यौगिक हैं जिनमें एक या दूसरे तत्व के लिए ऑक्टेट नियम का पालन नहीं किया जाता है, लेकिन यह समान स्टोइकोमेट्री के यौगिक बनाने की सामान्य प्रवृत्ति की सही भविष्यवाणी करता है।

डी-तत्वों के कनेक्शन के लिए एक संबंधित नियम है अठारह इलेक्ट्रॉन, चूँकि यह इलेक्ट्रॉनों की संख्या है जो पूरी तरह से पूर्ण ns2 (n-1)d10 np6 - इलेक्ट्रॉन शेल से मेल खाती है।

1 द्विक - 2, त्रिक - 3, चौकड़ी - 4, पंचक - 5, षष्ठ - 6, सेप्टेट - 7, अष्टक - 8. इस प्रकार, अष्टक नियम एक नियम है आठ इलेक्ट्रॉन.

>> रसायन विज्ञान: रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएं

रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के बाहरी ऊर्जा स्तर की संरचना मुख्य रूप से उनके परमाणुओं के गुणों को निर्धारित करती है। इसलिए, इन स्तरों को संयोजकता स्तर कहा जाता है। इन स्तरों से, और कभी-कभी पूर्व-बाह्य स्तरों से इलेक्ट्रॉन, रासायनिक बंधों के निर्माण में भाग ले सकते हैं। ऐसे इलेक्ट्रॉनों को वैलेंस इलेक्ट्रॉन भी कहा जाता है।

किसी रासायनिक तत्व के परमाणु की संयोजकता मुख्य रूप से रासायनिक बंधन के निर्माण में भाग लेने वाले अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती है।

लक्ष्य।

• परमाणु की मुख्य संपत्ति के रूप में संयोजकता के बारे में विचार विकसित करें, आवधिक प्रणाली की अवधि और समूहों में रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की त्रिज्या में परिवर्तन के पैटर्न की पहचान करें।
• एक एकीकृत दृष्टिकोण का उपयोग करते हुए, सैद्धांतिक तर्क के आधार पर तुलना करने, तुलना करने, उपमाएँ खोजने और व्यावहारिक परिणामों की भविष्यवाणी करने के लिए छात्रों के कौशल को विकसित करें।
• सफलता की स्थितियाँ निर्मित कर विद्यार्थियों की मनोवैज्ञानिक जड़ता को दूर करें।
• कल्पनाशील सोच और चिंतन क्षमता विकसित करें।

उपकरण:तालिका "तत्वों की वैधता और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास", मल्टीमीडिया।

पुरालेख.तर्क, यदि सत्य और सामान्य ज्ञान में प्रतिबिंबित होता है, तो हमेशा लक्ष्य की ओर, सही परिणाम की ओर ले जाता है।

पाठ एकीकरण के तत्वों के साथ संयुक्त है। प्रयुक्त शिक्षण विधियाँ: व्याख्यात्मक-सचित्र, अनुमानात्मक और समस्या-आधारित।

स्टेज I सांकेतिक एवं प्रेरक

पाठ की शुरुआत "सेटिंग" (संगीत ध्वनि - सिम्फनी नंबर 3 जे. ब्राह्म्स द्वारा) से होती है।

अध्यापक: शब्द "वैलेंसी" (लैटिन वैलेंटिया से) 19वीं सदी के मध्य में, रसायन विज्ञान के विकास में दूसरे रासायनिक-विश्लेषणात्मक चरण के पूरा होने की अवधि के दौरान उत्पन्न हुआ। उस समय तक, 60 से अधिक तत्वों की खोज की जा चुकी थी।

"वैलेंस" की अवधारणा की उत्पत्ति विभिन्न वैज्ञानिकों के कार्यों में निहित है। जे. डाल्टन ने स्थापित किया कि पदार्थ निश्चित अनुपात में जुड़े हुए परमाणुओं से बने होते हैं। ई. फ्रैंकलैंड ने वास्तव में संयोजकता की अवधारणा को एक जोड़ने वाली शक्ति के रूप में पेश किया। एफ। केकुले ने रासायनिक बंधन के साथ संयोजकता की पहचान की। ए.एम. बटलरोव ने इस तथ्य की ओर ध्यान आकर्षित किया कि संयोजकता परमाणुओं की प्रतिक्रियाशीलता से संबंधित है। डि मेंडेलीव ने रासायनिक तत्वों की आवधिक प्रणाली बनाई, जिसमें परमाणुओं की उच्चतम संयोजकता प्रणाली में तत्व की समूह संख्या के साथ मेल खाती थी। उन्होंने "परिवर्तनीय वैधता" की अवधारणा भी पेश की।

सवाल। वैधता क्या है?

विभिन्न स्रोतों से ली गई परिभाषाओं को पढ़ें (शिक्षक मल्टीमीडिया के माध्यम से स्लाइड दिखाता है):

“रासायनिक तत्व की संयोजकता- इसके परमाणुओं की निश्चित अनुपात में अन्य परमाणुओं के साथ संयोजन करने की क्षमता।

"वैलेंस- एक तत्व के परमाणुओं की दूसरे तत्व के परमाणुओं की एक निश्चित संख्या को जोड़ने की क्षमता।

"वैलेंस- प्रवेश करने वाले परमाणुओं की संपत्ति रासायनिक यौगिकों में, एक निश्चित संख्या में इलेक्ट्रॉन देते हैं या लेते हैं (इलेक्ट्रोवैलेंसी) या इलेक्ट्रॉनों को जोड़कर दो परमाणुओं (सहसंयोजकता) के लिए सामान्य इलेक्ट्रॉन जोड़े बनाते हैं।

आपके अनुसार संयोजकता की कौन सी परिभाषा अधिक उत्तम है और आप दूसरों में कहां कमी देखते हैं? (समूहों में चर्चा।)

संयोजकता और संयोजकता संभावनाएं किसी रासायनिक तत्व की महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं। वे परमाणुओं की संरचना से निर्धारित होते हैं और बढ़ते परमाणु आवेश के साथ समय-समय पर बदलते रहते हैं।

अध्यापक। इस प्रकार, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि:

आपके अनुसार "वैलेंस संभावना" की अवधारणा का क्या अर्थ है?

छात्र-छात्राओं ने व्यक्त किये अपने विचार. वे "अवसर", "संभव" शब्दों के अर्थ को याद करते हैं, एस.आई. ओज़ेगोव के व्याख्यात्मक शब्दकोश में इन शब्दों के अर्थ को स्पष्ट करते हैं:

"अवसर- एक साधन, किसी चीज़ के कार्यान्वयन के लिए आवश्यक शर्त";

"संभव"जो घटित हो सकता है, संभव, अनुमेय, अनुमेय, बोधगम्य।"

(शिक्षक अगली स्लाइड दिखाते हैं)

फिर शिक्षक सारांश देता है।

अध्यापक। परमाणुओं की संयोजकता संभावनाएं किसी तत्व की अनुमेय संयोजकताएं, विभिन्न यौगिकों में उनके मानों की संपूर्ण श्रृंखला हैं।

चरण II. संचालन एवं कार्यकारी

तालिका "तत्वों की संयोजकता और इलेक्ट्रॉनिक विन्यास" के साथ कार्य करना।

अध्यापक। चूँकि किसी परमाणु की संयोजकता अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या पर निर्भर करती है, इसलिए संयोजकता की संभावनाओं को ध्यान में रखते हुए उत्तेजित अवस्था में परमाणुओं की संरचनाओं पर विचार करना उपयोगी होता है। आइए हम कार्बन परमाणु में ऑर्बिटल्स के बीच इलेक्ट्रॉनों के वितरण के लिए इलेक्ट्रॉन विवर्तन सूत्र लिखें। उनकी मदद से, हम यह निर्धारित करेंगे कि कार्बन सी यौगिकों में कौन सी संयोजकता प्रदर्शित करता है। तारांकन चिह्न (*) उत्तेजित अवस्था में एक परमाणु को दर्शाता है:

इस प्रकार, वाष्पीकरण के कारण कार्बन संयोजकता IV प्रदर्शित करता है
2s 2 - इलेक्ट्रॉन और उनमें से एक का रिक्त कक्षक में संक्रमण. (रिक्त - खाली, खाली (एस. आई. ओज़ेगोव))

संयोजकता C-II और IV तथा H-I, He-O, Be-II, B-III, P-V क्यों है?

तत्वों के इलेक्ट्रॉन विवर्तन सूत्रों की तुलना करें (योजना संख्या 1) और विभिन्न संयोजकता का कारण स्थापित करें।

समूहों में काम:

अध्यापक। तो, परमाणुओं की संयोजकता और संयोजकता क्षमताएं किस पर निर्भर करती हैं? आइए इन दोनों अवधारणाओं को संयोजन में देखें (आरेख संख्या 2)।

परमाणु को उत्तेजित अवस्था में स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा की खपत (ई) की भरपाई रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान जारी ऊर्जा से की जाती है।

जमीनी (स्थिर) अवस्था में एक परमाणु और उत्तेजित अवस्था में एक परमाणु (योजना संख्या 3) के बीच क्या अंतर है?

अध्यापक . क्या तत्वों की संयोजकताएँ निम्नलिखित हो सकती हैं: Li -III, O - IV, Ne - II?

इन तत्वों के इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रॉन विवर्तन सूत्रों (आरेख संख्या 4) का उपयोग करके अपना उत्तर स्पष्ट करें।

समूहों में काम।

उत्तर। नहीं, क्योंकि इस मामले में इलेक्ट्रॉन को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक ऊर्जा है

(1s ->2p या 2p ->3s) इतने बड़े हैं कि उनकी भरपाई रासायनिक बंधन के निर्माण के दौरान निकलने वाली ऊर्जा से नहीं की जा सकती।

अध्यापक। परमाणुओं की एक अन्य प्रकार की संयोजकता संभावना है - एकाकी इलेक्ट्रॉन जोड़े की उपस्थिति (दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार सहसंयोजक बंधन का निर्माण):

चरण III. मूल्यांकनात्मक-चिंतनशील

परिणामों का सारांश दिया गया है और पाठ में छात्रों के काम का वर्णन किया गया है (पाठ के पुरालेख पर वापस लौटें)। फिर एक सारांश दिया गया है - पाठ, विषय, शिक्षक के प्रति बच्चों का रवैया।

1. आपको पाठ में क्या पसंद नहीं आया?

2. आपको क्या पसंद आया?

3. कौन से प्रश्न आपके लिए अस्पष्ट रहते हैं?

4. शिक्षक के कार्य एवं आपके स्वयं के कार्य का मूल्यांकन? (उचित)।

गृहकार्य(ओ.एस. गेब्रियलियन की पाठ्यपुस्तक के अनुसार, रसायन विज्ञान-10; प्रोफ़ाइल स्तर, पैराग्राफ संख्या 4, अभ्यास 4)

किसी परमाणु की संयोजकता क्षमताएं अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती हैं। रासायनिक यौगिकों के निर्माण की प्रक्रिया में, इन संभावनाओं का पूरी तरह से उपयोग किया जा सकता है या महसूस नहीं किया जा सकता है, लेकिन उन्हें पार भी किया जा सकता है। अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या में वृद्धि तब संभव है जब परमाणु में रिक्त कक्षाएँ हों, और सामान्य से उत्तेजित अवस्था में इलेक्ट्रॉनों के संक्रमण के लिए ऊर्जा की खपत की भरपाई रासायनिक यौगिक के निर्माण की ऊर्जा से होती है।

वैलेंस बॉन्ड विधि में, सामान्य बॉन्ड के निर्माण के लिए दो आधे-कब्जे वाले वैलेंस ऑर्बिटल्स की परस्पर क्रिया की आवश्यकता होती है। यहां यह माना जाता है कि परमाणु ए के पास एक इलेक्ट्रॉन है और वह इसे परमाणु बी के साथ साझा करता है, जिसके बदले में एक और इलेक्ट्रॉन होता है और परमाणु ए को भी इस इलेक्ट्रॉन का उपयोग करने की अनुमति देता है।

परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएं अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती हैं, साथ ही किसी अन्य तत्व के परमाणु की मुक्त कक्षाओं में जाने में सक्षम असंबद्ध इलेक्ट्रॉन जोड़े की संख्या (दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार सहसंयोजक बंधन के निर्माण में भाग लेते हैं)।

रासायनिक तत्वों के परमाणुओं के बाहरी ऊर्जा स्तर की संरचना मुख्य रूप से उनके परमाणुओं के गुणों को निर्धारित करती है। इसलिए, इन स्तरों को संयोजकता स्तर कहा जाता है। इन स्तरों के इलेक्ट्रॉन, और कभी-कभी पूर्व-बाह्य स्तरों के, रासायनिक बंधों के निर्माण में भाग ले सकते हैं। ऐसे इलेक्ट्रॉनों को वैलेंस इलेक्ट्रॉन भी कहा जाता है।

किसी रासायनिक तत्व के परमाणु की संयोजकता मुख्य रूप से रासायनिक बंधन के निर्माण में भाग लेने वाले अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या से निर्धारित होती है।

मुख्य उपसमूहों के तत्वों के परमाणुओं के वैलेंस इलेक्ट्रॉन बाहरी इलेक्ट्रॉन परत के एस- और पी-ऑर्बिटल्स में स्थित होते हैं। पार्श्व उपसमूहों के तत्वों के लिए, लैंथेनाइड्स और एक्टिनाइड्स को छोड़कर, वैलेंस इलेक्ट्रॉन बाहरी के एस-ऑर्बिटल और पूर्व-बाहरी परत के डी-ऑर्बिटल में स्थित होते हैं।

रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की संयोजकता क्षमताओं का सही आकलन करने के लिए, ऊर्जा स्तरों और उपस्तरों में उनमें इलेक्ट्रॉनों के वितरण पर विचार करना और पाउली सिद्धांत और अनएक्साइटेड के लिए हंड के नियम के अनुसार अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करना आवश्यक है ( परमाणु की ज़मीनी, या स्थिर) अवस्था और उत्तेजित होने के लिए (अर्थात, अतिरिक्त ऊर्जा प्राप्त करना, जिसके परिणामस्वरूप बाहरी परत के इलेक्ट्रॉनों को जोड़ा जाता है और मुक्त कक्षाओं में स्थानांतरित किया जाता है)।उत्तेजित अवस्था में एक परमाणु को तारक के साथ संबंधित तत्व प्रतीक द्वारा नामित किया जाता है।

रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएं परमाणुओं की स्थिर और उत्तेजित अवस्था में अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या तक सीमित होने से बहुत दूर हैं।यदि आप सहसंयोजक बंधों के निर्माण के लिए दाता-स्वीकर्ता तंत्र को याद करते हैं, तो रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की दो अन्य संयोजकता संभावनाएं आपके लिए स्पष्ट हो जाएंगी, जो मुक्त कक्षाओं की उपस्थिति और असंबद्ध इलेक्ट्रॉन जोड़े की उपस्थिति से निर्धारित होती हैं जो दे सकते हैं दाता-स्वीकर्ता तंत्र के अनुसार एक सहसंयोजक रासायनिक बंधन।

निष्कर्ष

रासायनिक तत्वों के परमाणुओं की संयोजकता क्षमताएँ निर्धारित की जाती हैं:

1) अयुग्मित इलेक्ट्रॉनों की संख्या (एक-इलेक्ट्रॉन ऑर्बिटल्स);

2) मुक्त कक्षकों की उपस्थिति;

3) इलेक्ट्रॉनों के असंबद्ध युग्मों की उपस्थिति।