Kemungkinan valensi atom fosfor. Kemungkinan valensi atom unsur dalam senyawa kimia

Konsep valensi berasal dari kata Latin “valentia” dan dikenal pada pertengahan abad ke-19. Penyebutan valensi “secara luas” pertama kali ditemukan dalam karya J. Dalton, yang menyatakan bahwa semua zat terdiri dari atom-atom yang terhubung satu sama lain dalam proporsi tertentu. Kemudian Frankland memperkenalkan konsep valensi, yang dikembangkan lebih lanjut dalam karya Kekule, yang berbicara tentang hubungan antara valensi dan ikatan kimia, A.M. Butlerov, yang dalam teorinya tentang struktur senyawa organik menghubungkan valensi dengan reaktivitas senyawa kimia tertentu dan D.I. Mendeleev (dalam Tabel Periodik Unsur Kimia, valensi tertinggi suatu unsur ditentukan oleh nomor golongan).

DEFINISI

Valensi adalah jumlah ikatan kovalen yang dapat dibentuk suatu atom bila digabungkan dengan ikatan kovalen.

Valensi suatu unsur ditentukan oleh jumlah elektron tidak berpasangan dalam suatu atom, karena elektron tersebut berperan dalam pembentukan ikatan kimia antar atom dalam molekul senyawa.

Keadaan dasar suatu atom (keadaan dengan energi minimum) dicirikan oleh konfigurasi elektronik atom, yang sesuai dengan posisi unsur dalam Tabel Periodik. Keadaan tereksitasi adalah keadaan energi baru suatu atom, dengan distribusi elektron baru dalam tingkat valensi.

Konfigurasi elektronik elektron dalam suatu atom dapat digambarkan tidak hanya dalam bentuk rumus elektronik, tetapi juga menggunakan rumus grafik elektron (energi, sel kuantum). Setiap sel menunjukkan orbital, panah menunjukkan elektron, arah panah (atas atau bawah) menunjukkan spin elektron, dan sel bebas mewakili orbital bebas yang dapat ditempati elektron ketika tereksitasi. Jika dalam satu sel terdapat 2 elektron maka elektron tersebut disebut berpasangan, jika terdapat 1 elektron disebut tidak berpasangan. Misalnya:

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

Orbitalnya diisi sebagai berikut: pertama, satu elektron dengan spin yang sama, dan kemudian elektron kedua dengan spin berlawanan. Karena sublevel 2p mempunyai tiga orbital dengan energi yang sama, masing-masing dari dua elektron menempati satu orbital. Satu orbital tetap bebas.

Penentuan valensi suatu unsur menggunakan rumus grafik elektronik

Valensi suatu unsur dapat ditentukan dengan rumus grafik elektron untuk konfigurasi elektron elektron dalam suatu atom. Mari kita perhatikan dua atom - nitrogen dan fosfor.

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Karena Valensi suatu unsur ditentukan oleh jumlah elektron yang tidak berpasangan, oleh karena itu valensi nitrogen adalah III. Karena atom nitrogen tidak memiliki orbital kosong, keadaan tereksitasi tidak mungkin terjadi untuk unsur ini. Namun III bukanlah valensi maksimum nitrogen, valensi maksimum nitrogen adalah V dan ditentukan oleh nomor golongan. Oleh karena itu, harus diingat bahwa dengan menggunakan rumus grafik elektronik tidak selalu mungkin untuk menentukan valensi tertinggi, serta semua karakteristik valensi unsur ini.

15 P 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3

Dalam keadaan dasar atom fosfor mempunyai 3 elektron tidak berpasangan, oleh karena itu valensi fosfor adalah III. Namun pada atom fosfor terdapat orbital d yang bebas, sehingga elektron yang terletak pada sublevel 2s dapat berpasangan dan menempati orbital yang kosong pada sublevel d, yaitu. masuk ke keadaan bersemangat.

Sekarang atom fosfor mempunyai 5 elektron tidak berpasangan, oleh karena itu fosfor juga mempunyai valensi V.

Unsur yang memiliki banyak nilai valensi

Unsur golongan IVA – VIIA dapat mempunyai beberapa nilai valensi, dan biasanya valensinya berubah dalam kelipatan 2 satuan. Fenomena ini disebabkan oleh fakta bahwa elektron berpartisipasi berpasangan dalam pembentukan ikatan kimia.

Berbeda dengan unsur-unsur subkelompok utama, unsur-unsur subkelompok B pada sebagian besar senyawa tidak menunjukkan valensi yang lebih tinggi sama dengan nomor golongannya, misalnya tembaga dan emas. Secara umum, unsur transisi menunjukkan sifat kimia yang sangat beragam, yang dijelaskan oleh variasi valensi yang besar.

Mari kita perhatikan rumus grafik elektronik suatu unsur dan mencari tahu mengapa unsur-unsur tersebut memiliki valensi yang berbeda (Gbr. 1).

Tugas: menentukan kemungkinan valensi atom As dan Cl dalam keadaan tereksitasi dan dasar.

Kuliah 3. Siapa yang mampu melakukan apa atau kemampuan Valensi atom.

1. Struktur Tabel Periodik

Masing-masing penonton yang hadir memiliki kepribadian yang cemerlang dan bakat yang istimewa. Begitu pula dengan unsur-unsur yang terdapat dalam Tabel Periodik, walaupun terkadang mirip satu sama lain, namun tetap mempunyai ciri-cirinya masing-masing: kelebihan dan kelemahan.

Mari kita mulai dengan fakta bahwa ada banyak elemen - dan alangkah baiknya jika kita menamainya agar tidak bingung. Mari kumpulkan elemen-elemen dengan sifat serupa ke dalam kelompok -

analog elektronik.

Untuk menghindari kebingungan, pertama-tama mari kita “menjumlahkan” unsur-f dalam dua baris: lantanida dan aktinida.

Kemudian kita susun golongannya sehingga unsur golongan pertama mempunyai 1 elektron valensi,

unsur golongan kedua mempunyai 2 elektron valensi, dst.

Kita akan mendapatkan 8 grup, yang masing-masing subgrupnya terbentuk: satu berisi elemen s atau p, dan yang lainnya berisi elemen d.

Misalnya golongan 1A : H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr dan golongan 1B : Cu, Ag, Au, Rg

Mari kita menyusun Tabel Periodik dari kelompoknya. Karena periode adalah waktu antara dua peristiwa yang berulang, jarak antara dua analog elektronik yang berdekatan (baris horizontal Sistem Periodik) juga disebut periode.

Terakhir, beri nama grupnya

Kuliah 3. Kemampuan valensi atom. Ikatan kimia kovalen

Kami akan memberi nama subgrup samping berdasarkan elemen pertamanya: "subgrup tembaga", "subgrup seng".

Mari kita coba menemukan logam di sistem kita.

Ternyata jika kita menggambar diagonal dari boron B ke astatin At, maka logam dari subkelompok utama menempati sudut kiri bawah, dan nonlogam menempati sudut kanan atas. Kami akan menyebut logam tersebut intransitif, yaitu. unsur transisi adalah logam dari subkelompok utama.

Semua elemen subgrup samping dan elemen f – elemen transisi, atau logam transisi.

Mengingat bahwa di alam terdapat unsur-unsur dengan Z > 92 dalam jumlah yang dapat diabaikan (atau tidak sama sekali),

Sebut saja unsur-unsur tersebut transuranium.

Sekarang kita sebenarnya bisa memulainya.

2. Kemampuan valensi atom.

Jadi pertanyaan kita hari ini adalah: bagaimana atom membentuk molekul dan mengapa molekul tersebut terbentuk

tidak berantakan?

Masuk akal untuk berasumsi bahwa jika atom saling menempel, maka ada sesuatu yang menghubungkannya.

Sebut saja negara bagian ini ikatan kimia. Karena struktur atom adalah untuk kita

bukan rahasia, kami akan fokus pada penjelasan yang paling sederhana:

Ikatan kimia– jenis interaksi khusus antar atom dalam bahan kimia

senyawa, berdasarkan interaksi inti atom bermuatan positif

suatu unsur dengan elektron bermuatan negatif dari unsur lain.

Kuliah 3. Kemampuan valensi atom. Ikatan kimia kovalen

Menggambar analogi dengan hukum gravitasi universal, inti atom, seperti lubang hitam, mencoba

menarik elektron apa pun yang berada dalam lingkup tarik-menariknya.

Jenis ikatan kimia. Ikatan kovalen.

Seperti yang Anda ketahui, hewan apa pun sedang mencari pasangan. Dan elektron tidak terkecuali: secara berurutan

Untuk membentuk ikatan kimia yang kuat, diperlukan sepasang elektron dengan spin berlawanan.

Misalkan ada 2 atom - A dan B, yang berinteraksi satu sama lain.

Tergantung pada metode interaksinya, elektron dapat berada “dalam fase”

(tanda fungsi gelombangnya sama e 1 dan e 2), sehingga terbentuk ikatan kimia,

atau “keluar fase” (tanda-tanda fungsi gelombang yang berbeda), menyebabkan atom-atom saling tolak menolak. Dalam kasus pertama, terdapat perolehan energi (tingkat energi hijau V lebih rendah, dan besarnya perolehan ini persis sama dengan energi ikatan yang terbentuk). Dalam kasus kedua, terjadi kehilangan energi (merah level X).

Bayangkan Anda sedang menggelindingkan sebuah bola. Jika menggelinding ke bawah, Anda tidak melakukan usaha apa pun dan bola akan menggelinding ke dalam lubang. Sebaliknya, Anda mendorong bola ke atas bukit dengan keringat di kening Anda, tetapi segera setelah Anda melepaskannya

– dan bola menggelinding hingga ke kakinya.

Kuliah 3. Kemampuan valensi atom. Ikatan kimia kovalen

Apa yang terjadi jika terbentuk ikatan dengan awan elektron?

Untuk menyederhanakan gambar, kita mengambil s-AO simetris bola (l = 0).

1. Jika awan (bola abu-abu) dijumlahkan, gambar di bawah ini akan muncul - terdapat wilayah tumpang tindih yang kerapatan elektronnya “berlipat ganda”, dan di wilayah lainnya bertepatan dengan kerapatan awan elektron atom A atau kerapatan awan elektron atom B.

Dalam hal ini, kerapatan elektron yang meningkat, seperti patty hamburger, akan berikatan

inti atom A dan B yang bermuatan positif.

2. Jika awan (bola abu-abu) dikurangi, maka gambar muncul dari atas - di tengah ada saling kehancuran total, dan di tepinya - kepadatan awan elektron atom sebelum interaksi.

Dalam hal ini, tidak ada kerapatan elektron di antara inti - dan hukum Coulomb yang tanpa ampun memerintahkan atom untuk terbang terpisah ke arah yang berbeda.

Jadi, ikatan kimia kovalen terjadi ketika elektron tidak berpasangan dengan spin berlawanan, yang awalnya dimiliki oleh atom berbeda, digunakan bersama.

Dalam hal ini unsur-unsur yang mengadakan ikatan kimia kovalen seolah-olah bertukar elektron, oleh karena itu mekanisme (metode) pembentukannya seperti itu

ikatan kovalen disebut ikatan pertukaran.

A · + ·B = A: B

(berbagi elektron, pembentukan pasangan elektron yang sama)

SEBUAH· + ·B = SEBUAH – B

(pembentukan ikatan kimia,

tanda hubung antara A dan B menunjukkan ikatan kimia dan disebut bilangan prima valensi)

Kuliah 3. Kemampuan valensi atom. Ikatan kimia kovalen

Jadi, untuk pembentukan ikatan kimia kovalen melalui pertukaran

Misalnya, ketika molekul hidrogen terbentuk, setiap atom menyediakan 1e - diperoleh pasangan elektron (ikatan) yang sama.

Ketika molekul air terbentuk, untuk 1 atom oksigen yang memiliki

2 elektron tidak berpasangan, memerlukan 2 atom hidrogen, masing-masing dengan 1e -

Ikatan 2 O – H terbentuk.Dalam hal ini, atom oksigen juga memiliki dua pasang elektron (pada sublevel 2s dan 2p), yang tidak ikut serta dalam reaksi. Pasangan seperti ini disebut pasangan elektron bebas.

Gambaran atom yang mempunyai elektron pada tingkat valensi disebut Struktur Lewis. Dalam hal ini, disarankan untuk mewakili elektron dari atom yang berbeda dengan simbol yang berbeda, misalnya · , *, dll.

Gambaran urutan ikatan atom disebut

rumus struktural. Dalam hal ini, setiap pasangan elektron pada huruf tersebut digantikan oleh pukulan valensi.

Rumus struktur zat: H – H, H – O – H, O = O.

Kuliah 3. Kemampuan valensi atom. Ikatan kimia kovalen

Banyaknya ikatan kovalen yang dibentuk suatu unsur disebut

kovalensi, atau valensi dari elemen ini.

Valensi ditunjukkan oleh angka Romawi.

Jadi, pada tahap ini, valensi suatu unsur ditentukan oleh jumlah elektron tidak berpasangan yang dapat mengambil bagian dalam pembentukan ikatan kovalen.

Kemungkinan valensi unsur.

1. Karbon.

Dalam keadaan dasar, konfigurasi elektron atom karbon adalah 1s2 2s2 2p2, dengan elektron valensinya adalah elektron 2s dan 2p.

Dalam keadaan ini, atom karbon mampu membentuk 2 ikatan kovalen sesuai pertukarannya

mekanisme.

Namun, dalam praktiknya, tidak ada senyawa karbon divalen yang stabil.

Karena perbedaan kecil antara 2s dan 2p-

sublevel, atom karbon dengan sedikit pengeluaran energi mampu berpindah ke sublevel pertama

keadaan tereksitasi (dilambangkan C*).

Dalam keadaan ini, atom karbon mampu melakukannya

membentuk 4 ikatan kovalen melalui mekanisme pertukaran.

Contoh molekul stabil yang valensi karbonnya IV adalah

senyawa dengan hidrogen, oksigen, ...

Kuliah 3. Kemampuan valensi atom. Ikatan kimia kovalen

Valensi karbon pada semua senyawa adalah IV, hidrogen – I, oksigen – II.

Asetilena H–C ≡C–H adalah gas mudah terbakar yang digunakan untuk menghasilkan api bersuhu tinggi, misalnya dalam pengelasan.

Kesimpulan: dengan adanya kesempatan ini (orbital kosong), atom mampu memasangkan elektron valensinya untuk meningkatkan kovalennya.

Mekanisme donor-akseptor pembentukan ikatan kovalen.

Matematika adalah kekuatan yang besar. Sebagai berikut dari penjelasan di atas, diperlukan 2 elektron (pasangan elektron bersama) untuk membentuk ikatan kimia.

Jelasnya, dua elektron dapat diperoleh:

Namun, ada solusi lain!

Mekanisme donor-akseptor pembentukan ikatan kovalen – metode pembentukan ikatan kovalen, di mana satu atom (donor) menyediakan sepasang elektron untuk pembentukan ikatan, dan atom lainnya (akseptor) menyediakan pasangan elektron yang kosong (tidak terisi).

orbital.

Kuliah 3. Kemampuan valensi atom. Ikatan kimia kovalen

Contoh. Struktur molekul karbon monoksida (karbon monoksida (II), karbon monoksida)

Dalam molekul karbon monoksida, atom karbon dan oksigen dihubungkan oleh dua ikatan kovalen yang terbentuk oleh mekanisme metabolisme.

Namun, karena atom karbon memiliki orbital tak terisi pada sublevel 2p, dan atom oksigen memiliki pasangan elektron bebas, ikatan kovalen ketiga terbentuk menurut donor-akseptor mekanisme

Secara tertulis, mekanisme donor-akseptor digambarkan dengan tanda panah yang menjauhi

atom donor ke atom akseptor sepasang elektron.

Rumus struktur molekul karbon monoksida yang benar.

Valensi oksigen III, valensi karbon III.

Ikatan rangkap tiga antara atom oksigen dan karbon dikonfirmasi oleh nilainya

energi ikatan karbon-oksigen (nilainya lebih dekat dengan energi ikatan rangkap tiga daripada

energi ikatan rangkap), data dari metode analisis spektral.

2. Kemampuan valensi atom. Nitrogen.

Atom nitrogen, oksigen, dan fluor berbeda secara signifikan dari atom elektroniknya

analog karena tidak adanya energi d-sublevel.

Konfigurasi elektron atom nitrogen adalah 7 N 1s2 2s2 2p3.

Elektron valensi 2s2 2p3 – 3 elektron tidak berpasangan dan 1 pasangan elektron.

Jelas, selain tiga pasangan ikatan, atom nitrogen juga memilikinya

1 pasangan elektron bebas (2s2).

Kuliah 3. Kemampuan valensi atom. Ikatan kimia kovalen

Akibatnya, atom nitrogen mampu bertindak sebagai donor sepasang elektron.

Dalam kasus paling sederhana, PROTON bertindak sebagai akseptor: kita familiar dengan contoh reaksi amonia dengan asam untuk membentuk garam amonium.

Catatan:

1. Akseptor harus memiliki orbital yang kosong (dalam hal ini, atom hidrogen telah kehilangan elektron dan memiliki orbital yang kosong 1s-AO)

2. Selama reaksi kimia, muatan kekal (hukum kekekalan muatan!).

Kesalahan terbesar adalah kurangnya muatan, karena atom nitrogen tidak mampu membentuk 4 ikatan melalui mekanisme pertukaran.

3. Struktur kation amonium digambarkan dalam bentuk tiga ikatan kovalen N – H,

dibentuk menurut mekanisme pertukaran, ditunjukkan dengan bilangan prima valensi, dan

satu ikatan kovalen yang dibentuk oleh mekanisme donor-akseptor,

ditunjukkan dengan tanda panah dari atom nitrogen ke atom hidrogen. Muatan positif harus ditunjukkan pada atom nitrogen (biasanya di atas atom) atau pada partikel NH4

diapit dalam tanda kurung siku dan diberi tanda “+” di belakang tanda kurung.

4. Valensi maksimum nitrogen adalah EMPAT - sebuah atom hanya memiliki 4 AO, tiga di antaranya mengandung elektron tidak berpasangan, dan satu berisi pasangan elektron. Tingkat energi berikutnya (3s) terlalu jauh untuk digunakan membentuk ikatan, sehingga atom nitrogen tidak mampu membentuk valensi V.

Anda akan mempelajari kasus-kasus yang lebih kompleks dari pembentukan ikatan kovalen oleh atom nitrogen nanti.

Kuliah 3. Kemampuan valensi atom. Ikatan kimia kovalen

3. Kemampuan valensi atom. Sulfur.

elektron tingkat valensi atom belerang dalam keadaan dasar mempunyai konfigurasi

16 S ... 3s 2 3p 4 – 2 pasangan elektron dan 2 elektron tidak berpasangan.

Kesimpulan (aturan oktet) 1: ketika membentuk senyawa kimia, atom-atom suatu unsur cenderung menambah konfigurasi elektroniknya ke konfigurasi yang paling stabil,

Misalnya, dalam molekul hidrogen sulfida, atom belerang membentuk oktet elektron karena dua pasangan ikatan dengan atom hidrogen dan dua pasangan elektron bebas.

Aturan oktet TIDAK WAJIB, tidak dapat diubah - ada banyak sekali senyawa yang aturan oktetnya tidak dipatuhi untuk satu unsur atau lainnya, tetapi aturan tersebut dengan tepat memprediksi kecenderungan umum untuk membentuk senyawa dengan stoikiometri serupa.

Untuk koneksi elemen d ada aturan yang sesuai delapan belas elektron, karena ini adalah jumlah elektron yang sesuai dengan ns2 (n-1)d10 np6 – kulit elektron yang lengkap.

1 Doublet – 2, triplet – 3, kuartet – 4, kuintet – 5, sextet – 6, septet – 7, oktet – 8. Jadi, aturan oktet adalah sebuah aturan delapan elektron.

>> Kimia: Kemampuan valensi atom unsur kimia

Struktur tingkat energi terluar atom suatu unsur kimia terutama menentukan sifat-sifat atomnya. Oleh karena itu, tingkatan ini disebut tingkat valensi. Elektron dari tingkat ini, dan terkadang dari tingkat pra-eksternal, dapat mengambil bagian dalam pembentukan ikatan kimia. Elektron semacam ini disebut juga elektron valensi.

Valensi suatu atom suatu unsur kimia ditentukan terutama oleh jumlah elektron tidak berpasangan yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia.

Sasaran.

• Mengembangkan gagasan tentang valensi sebagai sifat utama atom, mengidentifikasi pola perubahan jari-jari atom unsur kimia dalam periode dan golongan sistem periodik.
• Dengan menggunakan pendekatan terpadu, kembangkan keterampilan siswa untuk membandingkan, membedakan, menemukan analogi, dan memprediksi hasil praktis berdasarkan penalaran teoritis.
• Dengan menciptakan situasi sukses, atasi kelambanan psikologis siswa.
• Mengembangkan pemikiran imajinatif dan kemampuan refleksi.

Peralatan: Tabel “Valensi dan konfigurasi elektronik unsur”, multimedia.

Prasasti.Logika jika dicerminkan dalam kebenaran dan akal sehat, selalu mengarah pada tujuan, pada hasil yang benar.

Pembelajarannya digabungkan, dengan unsur integrasi. Metode pengajaran yang digunakan: ilustrasi penjelasan, heuristik dan berbasis masalah.

Tahap I. Indikatif dan memotivasi

Pelajaran dimulai dengan “setting” (suara musik - Symphony No. 3 oleh J. Brahms).

Guru: Kata “valensi” (dari bahasa Latin valentia) muncul pada pertengahan abad ke-19, pada periode selesainya tahap analisis kimia kedua dalam perkembangan ilmu kimia. Pada saat itu, lebih dari 60 unsur telah ditemukan.

Asal usul konsep “valensi” terkandung dalam karya berbagai ilmuwan. J. Dalton menetapkan bahwa zat terdiri dari atom-atom yang terikat dalam perbandingan tertentu.E. Frankland sebenarnya memperkenalkan konsep valensi sebagai gaya penghubung. F. Kekule mengidentifikasi valensi dengan ikatan kimia. A.M. Butlerov menarik perhatian pada fakta bahwa valensi berhubungan dengan reaktivitas atom. DI. Mendeleev menciptakan sistem periodik unsur-unsur kimia, di mana valensi atom tertinggi bertepatan dengan nomor golongan unsur dalam sistem. Ia juga memperkenalkan konsep “valensi variabel”.

Pertanyaan. Apa itu valensi?

Membaca definisi yang diambil dari berbagai sumber (guru menunjukkan slide melalui multimedia):

“Valensi suatu unsur kimia- kemampuan atom-atomnya untuk bergabung dengan atom-atom lain dalam perbandingan tertentu.”

"Valensi- kemampuan atom suatu unsur untuk mengikat sejumlah atom unsur lain.”

"Valensi– properti atom yang masuk dalam senyawa kimia, memberi atau menerima sejumlah elektron (elektrovalensi) atau menggabungkan elektron untuk membentuk pasangan elektron yang sama pada dua atom (kovalen).

Definisi valensi mana yang menurut Anda lebih sempurna dan di mana menurut Anda definisi valensi lainnya kurang? (Diskusi dalam kelompok.)

Valensi dan kemungkinan valensi merupakan ciri penting suatu unsur kimia. Mereka ditentukan oleh struktur atom dan berubah secara berkala seiring dengan meningkatnya muatan inti.

Guru. Jadi, kami menyimpulkan bahwa:

Menurut Anda apa yang dimaksud dengan konsep “kemungkinan valensi”?

Siswa mengutarakan pendapatnya. Mereka mengingat kembali arti kata “peluang”, “mungkin”, memperjelas arti kata-kata ini dalam kamus penjelasan S.I. Ozhegov:

"Peluang- sarana, suatu kondisi yang diperlukan untuk pelaksanaan sesuatu”;

"Mungkin“sesuatu yang bisa terjadi, layak dilakukan, diperbolehkan, diperbolehkan, dapat dibayangkan.”

(guru menunjukkan slide berikutnya)

Kemudian guru menyimpulkan.

Guru. Kemungkinan valensi atom adalah valensi yang diperbolehkan suatu unsur, seluruh rentang nilainya dalam berbagai senyawa.

Tahap II. Operasi dan eksekutif

Bekerja dengan tabel "Valensi dan konfigurasi elektronik unsur".

Guru. Karena valensi suatu atom bergantung pada jumlah elektron yang tidak berpasangan, maka akan berguna untuk mempertimbangkan struktur atom dalam keadaan tereksitasi, dengan mempertimbangkan kemungkinan valensi. Mari kita tuliskan rumus difraksi elektron untuk distribusi elektron antar orbital dalam atom karbon. Dengan bantuan mereka, kita akan menentukan valensi karbon C yang ditunjukkan dalam senyawa. Tanda bintang (*) menunjukkan atom dalam keadaan tereksitasi:

Jadi, karbon menunjukkan valensi IV karena penguapan
2s 2 – elektron dan transisi salah satunya ke orbital kosong. (Kosong - kosong, kosong (S.I. Ozhegov))

Mengapa valensinya C-II dan IV, dan H-I, He-O, Be – II, B – III, P-V?

Bandingkan rumus difraksi elektron unsur-unsur (Skema No. 1) dan tentukan alasan perbedaan valensi.

Bekerja dalam kelompok:

Guru. Jadi, valensi dan kemampuan valensi atom bergantung pada apa? Mari kita lihat kedua konsep ini secara bersamaan (diagram No. 2).

Konsumsi energi (E) untuk mentransfer atom ke keadaan tereksitasi dikompensasi oleh energi yang dilepaskan selama pembentukan ikatan kimia.

Apa perbedaan antara atom dalam keadaan dasar (diam) dan atom dalam keadaan tereksitasi (skema No. 3)?

Guru . Dapatkah suatu unsur mempunyai valensi sebagai berikut: Li -III, O - IV, Ne - II?

Jelaskan jawaban Anda dengan menggunakan rumus difraksi elektron dan elektron unsur-unsur tersebut (diagram No. 4).

Bekerja dalam kelompok.

Menjawab. Tidak, karena dalam hal ini energi yang dibutuhkan untuk memindahkan elektron adalah

(1s -> 2p atau 2p -> 3s) sangat besar sehingga tidak dapat dikompensasi oleh energi yang dilepaskan selama pembentukan ikatan kimia.

Guru. Ada jenis lain dari kemungkinan valensi atom - adanya pasangan elektron bebas (pembentukan ikatan kovalen sesuai dengan mekanisme donor-akseptor):

Tahap III. Evaluatif-reflektif

Hasilnya dirangkum dan hasil karya siswa dalam pembelajaran ditandai (kembali ke prasasti pembelajaran). Kemudian diberikan ringkasan - sikap anak terhadap pelajaran, mata pelajaran, guru.

1. Apa yang tidak Anda sukai dari pelajaran ini?

2. Apa yang kamu suka?

3. Pertanyaan apa yang masih belum jelas bagi Anda?

4. Evaluasi pekerjaan guru dan pekerjaan Anda sendiri? (wajar).

Pekerjaan rumah(menurut buku teks oleh O.S. Gabrielyan, Kimia-10; tingkat profil, paragraf No. 4, latihan 4)

Kemampuan valensi suatu atom ditentukan oleh jumlah elektron yang tidak berpasangan. Dalam proses pembentukan senyawa kimia, kemungkinan-kemungkinan tersebut dapat dimanfaatkan sepenuhnya atau tidak disadari, namun dapat juga dilampaui. Peningkatan jumlah elektron tidak berpasangan dimungkinkan bila terdapat orbital kosong dalam atom, dan energi yang dikeluarkan untuk transisi elektron dari keadaan normal ke keadaan tereksitasi dikompensasi oleh energi pembentukan senyawa kimia.

Dalam metode ikatan valensi, pembentukan ikatan normal memerlukan interaksi dua orbital valensi yang terisi setengah. Di sini diasumsikan bahwa atom A memiliki salah satu elektron dan membaginya dengan atom B, yang pada gilirannya memiliki elektron lain dan memungkinkan atom A juga menggunakan elektron tersebut.

Kemampuan valensi atom ditentukan oleh jumlah elektron yang tidak berpasangan, serta jumlah pasangan elektron tidak berpasangan yang mampu berpindah ke orbital bebas atom unsur lain (berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kovalen sesuai dengan mekanisme donor-akseptor).

Struktur tingkat energi terluar atom suatu unsur kimia terutama menentukan sifat-sifat atomnya. Oleh karena itu, tingkatan ini disebut tingkat valensi. Elektron pada tingkat ini, dan terkadang pada tingkat pra-eksternal, dapat mengambil bagian dalam pembentukan ikatan kimia. Elektron semacam ini disebut juga elektron valensi.

Valensi suatu atom suatu unsur kimia ditentukan terutama oleh jumlah elektron tidak berpasangan yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia.

Elektron valensi atom unsur subkelompok utama terletak di orbital s dan p pada lapisan elektron terluar. Untuk unsur-unsur subkelompok samping, kecuali lantanida dan aktinida, elektron valensi terletak di orbital s terluar dan orbital d pada lapisan pra-luar.

Untuk menilai dengan benar kemampuan valensi atom unsur kimia, perlu untuk mempertimbangkan distribusi elektron di dalamnya pada tingkat energi dan sublevel dan menentukan jumlah elektron tidak berpasangan sesuai dengan prinsip Pauli dan aturan Hund untuk elektron yang tidak tereksitasi ( keadaan dasar, atau stasioner) atom dan untuk keadaan tereksitasi ( yaitu, setelah menerima energi tambahan, sebagai akibatnya elektron-elektron pada lapisan terluar dipasangkan dan dipindahkan ke orbital bebas). Sebuah atom dalam keadaan tereksitasi ditandai dengan simbol elemen yang sesuai dengan tanda bintang.

Kemampuan valensi atom unsur kimia jauh dari terbatas pada jumlah elektron tidak berpasangan dalam keadaan diam dan tereksitasi atom. Jika Anda mengingat mekanisme donor-akseptor dalam pembentukan ikatan kovalen, maka dua kemungkinan valensi lain dari atom suatu unsur kimia akan menjadi jelas bagi Anda, yang ditentukan oleh keberadaan orbital bebas dan adanya pasangan elektron tidak terbagi yang dapat menghasilkan. ikatan kimia kovalen melalui mekanisme donor-akseptor.

Kesimpulan

Kemampuan valensi atom unsur kimia ditentukan:

1) jumlah elektron tidak berpasangan (orbital satu elektron);

2) adanya orbital bebas;

3) adanya pasangan elektron yang tidak terbagi.