Posibilitățile de valență ale atomului de fosfor. Posibilitățile de valență ale atomilor elementelor din compușii chimici

Concept valenţă provine din cuvântul latin „valentia” și era cunoscut la mijlocul secolului al XIX-lea. Prima mențiune „extensă” a valenței a fost în lucrările lui J. Dalton, care a susținut că toate substanțele constau din atomi legați între ei în anumite proporții. Apoi, Frankland a introdus însuși conceptul de valență, care a fost dezvoltat în continuare în lucrările lui Kekule, care a vorbit despre relația dintre valență și legătura chimică, A.M. Butlerov, care în teoria sa asupra structurii compușilor organici a legat valența cu reactivitatea unui anumit compus chimic și D.I. Mendeleev (în Tabelul periodic al elementelor chimice, cea mai mare valență a unui element este determinată de numărul grupului).

DEFINIȚIE

Valenţă este numărul de legături covalente pe care le poate forma un atom atunci când este combinat cu o legătură covalentă.

Valența unui element este determinată de numărul de electroni nepereche dintr-un atom, deoarece aceștia participă la formarea legăturilor chimice între atomi din moleculele compușilor.

Starea fundamentală a unui atom (starea cu energie minimă) se caracterizează prin configurația electronică a atomului, care corespunde poziției elementului în Tabelul Periodic. O stare excitată este o nouă stare de energie a unui atom, cu o nouă distribuție a electronilor în nivelul de valență.

Configurațiile electronice ale electronilor dintr-un atom pot fi descrise nu numai sub formă de formule electronice, ci și folosind formule grafice electronice (energie, celule cuantice). Fiecare celulă indică un orbital, o săgeată indică un electron, direcția săgeții (în sus sau în jos) indică spinul electronului, o celulă liberă reprezintă un orbital liber pe care un electron îl poate ocupa atunci când este excitat. Dacă într-o celulă există 2 electroni, astfel de electroni se numesc perechi, dacă există 1 electron, se numesc nepereche. De exemplu:

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

Orbitalii sunt umpluți după cum urmează: mai întâi, un electron cu aceiași spini și apoi un al doilea electron cu spini opuși. Deoarece subnivelul 2p are trei orbitali cu aceeași energie, fiecare dintre cei doi electroni a ocupat un orbital. Un orbital a rămas liber.

Determinarea valenței unui element folosind formule grafice electronice

Valența unui element poate fi determinată prin formule electron-grafice pentru configurațiile electronice ale electronilor dintr-un atom. Să luăm în considerare doi atomi - azot și fosfor.

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Deoarece Valența unui element este determinată de numărul de electroni nepereche, prin urmare, valența azotului este III. Deoarece atomul de azot nu are orbiti goali, o stare excitată nu este posibilă pentru acest element. Cu toate acestea, III nu este valența maximă a azotului, valența maximă a azotului este V și este determinată de numărul grupului. Prin urmare, trebuie amintit că folosind formule grafice electronice nu este întotdeauna posibil să se determine cea mai mare valență, precum și toate valențele caracteristice acestui element.

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

În starea fundamentală, atomul de fosfor are 3 electroni nepereche, prin urmare, valența fosforului este III. Cu toate acestea, în atomul de fosfor există orbitali d liberi, prin urmare electronii aflați la subnivelul 2s sunt capabili să se perecheze și să ocupe orbitalii liberi ai subnivelului d, adică. intra într-o stare de excitat.

Acum atomul de fosfor are 5 electroni nepereche, prin urmare fosforul are și o valență de V.

Elemente cu valori multiple de valență

Elementele grupelor IVA – VIIA pot avea mai multe valori de valență, iar, de regulă, valența se modifică în trepte de 2 unități. Acest fenomen se datorează faptului că electronii participă în perechi la formarea unei legături chimice.

Spre deosebire de elementele subgrupurilor principale, elementele subgrupurilor B din majoritatea compușilor nu prezintă o valență mai mare egală cu numărul grupului, de exemplu, cuprul și aurul. În general, elementele de tranziție prezintă o mare varietate de proprietăți chimice, care se explică printr-o gamă largă de valențe.

Să luăm în considerare formulele grafice electronice ale elementelor și să stabilim de ce elementele au valențe diferite (Fig. 1).

Sarcini: determinați posibilitățile de valență ale atomilor de As și Cl în stările fundamentale și excitate.

Cursul 3. Cine este capabil de ce sau capabilitățile de valență ale atomilor.

1. Structura tabelului periodic

Fiecare dintre cei prezenți în public are o personalitate strălucitoare și un talent deosebit. La fel, elementele adunate în Tabelul Periodic, deși uneori asemănătoare între ele, au totuși propriile caracteristici: puncte forte și puncte slabe.

Să începem cu faptul că există o mulțime de elemente – și ar fi bine să le numim cumva pentru a nu ne confunda. Să colectăm elemente cu proprietăți similare în grupuri -

analogi electronici.

Pentru a evita confuzia, să „adunăm” mai întâi elementele f în două rânduri: lantanide și actinide.

Apoi aranjam grupurile astfel încât elementele primului grup să aibă 1 electron de valență,

elementele din a doua grupă au 2 electroni de valență etc.

Vom obține 8 grupuri, în fiecare dintre care se formează subgrupuri: unul va conține elemente s sau p, iar celălalt va conține elemente d.

De exemplu, grupa 1A: H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr și grupa 1B: Cu, Ag, Au, Rg

Să asamblam Tabelul Periodic din grupuri. Deoarece o perioadă este timpul dintre două evenimente care se repetă, distanța dintre doi analogi electronici adiacenți (rândul orizontal al Sistemului Periodic) va fi numită și perioadă.

În sfârșit, să numim grupurile

Curs 3. Capacitățile de valență ale atomilor. Legătură chimică covalentă

Vom numi subgrupurile laterale după primul lor element: „subgrup de cupru”, „subgrup de zinc”.

Să încercăm să găsim metale în sistemul nostru.

Se pare că, dacă desenați o diagonală de la bor B la astat At, atunci metalele subgrupurilor principale ocupă colțul din stânga jos, iar nemetalele ocupă dreapta sus. Vom numi astfel de metale intranzitive, i.e. elementele de tranziție sunt metale ale principalelor subgrupe.

Toate elementele subgrupurilor laterale și elementele f – elemente de tranziție, sau metale de tranziție.

Având în vedere că în natură există cantități neglijabile (sau deloc) de elemente cu Z > 92,

Să numim astfel de elemente transuranium.

Acum chiar putem începe.

2. Capacitățile de valență ale atomilor.

Deci întrebarea noastră de astăzi este: cum formează atomii molecule și de ce formează aceste molecule

nu se destrama?

Este logic să presupunem că, dacă atomii se lipesc, atunci ceva îi leagă.

Să numim această stare legătură chimică. Deoarece structura atomului este pentru noi

nu este un secret, ne vom concentra pe cea mai simplă explicație posibilă:

Legătură chimică– un tip special de interacțiune între atomi din substanțele chimice

compuși, bazați pe interacțiunea nucleelor ​​atomice încărcate pozitiv

un element cu electroni încărcați negativ ai altui element.

Curs 3. Capacitățile de valență ale atomilor. Legătură chimică covalentă

Făcând o analogie cu legea gravitației universale, nucleul unui atom, ca o gaură neagră, încearcă

atrage orice electron care se încadrează în sfera sa de atracție.

Tipuri de legături chimice. Legătură covalentă.

După cum știți, orice animal își caută pereche. Iar electronul nu face excepție: în ordine

Pentru a forma o legătură chimică puternică, aveți nevoie de o pereche de electroni cu spini opuși.

Să fie 2 atomi - A și B, care interacționează între ei.

În funcție de metoda de interacțiune, electronii pot fi fie „în fază”

(același semn al funcțiilor de undă e 1 și e 2), astfel încât se formează o legătură chimică,

sau „defazat” (semne diferite ale funcțiilor de undă), ducând la respingerea atomilor unul de celălalt. În primul caz, există un câștig de energie (nivelul de energie verde V este mai mic, iar mărimea acestui câștig este exact egală cu energia legăturii care se formează). În al doilea caz, există o pierdere de energie (nivel X de roșu).

Imaginați-vă că aruncați o minge. Dacă se rostogolește în jos, nu faci niciun efort și mingea se rostogolește în gaură. Dimpotrivă, împingi mingea la deal cu sudoarea sprâncenei, dar de îndată ce o dai drumul

– iar mingea se rostogolește până la picior.

Curs 3. Capacitățile de valență ale atomilor. Legătură chimică covalentă

Ce se întâmplă când se formează o conexiune cu un nor de electroni?

Pentru simplitatea imaginii, luăm s-AO simetrice sferice (l = 0).

1. Dacă norii (bile gri) se adună, apare imaginea de mai jos - există o regiune de suprapunere în care densitatea de electroni s-a „dublat”, iar în restul regiunii coincide fie cu densitatea norului de electroni de atomul A sau densitatea norului de electroni al atomului B.

În acest caz, densitatea de electroni crescută, ca o chiflă de hamburger, se leagă

nuclee încărcate pozitiv ale atomilor A și B.

2. Dacă se scad norii (bile gri), atunci apare o imagine de sus - în mijloc există distrugere reciprocă completă, iar la margini - densitatea norului de electroni al atomului înainte de interacțiune.

În acest caz, nu există o densitate de electroni între nuclee - iar legea nemiloasă a lui Coulomb ordonă atomilor să se despartă în direcții diferite.

Asa de, legătură chimică covalentă apare atunci când electronii neperechi cu spini opuși, care au aparținut inițial unor atomi diferiți, sunt împărțiți.

În acest caz, elementele care intră într-o legătură chimică covalentă par să facă schimb de electroni, deci un astfel de mecanism (metodă) de formare

legătura covalentă se numește legătură de schimb.

A· + ·B = A: B

(partajarea electronilor, formarea unei perechi de electroni comune)

A· + ·B = A – B

(formarea unei legături chimice,

liniuța dintre A și B indică o legătură chimică și se numește prim de valență)

Curs 3. Capacitățile de valență ale atomilor. Legătură chimică covalentă

Astfel, pentru formarea unei legături chimice covalente prin schimb

De exemplu, atunci când se formează o moleculă de hidrogen, fiecare atom furnizează 1e - se obține o pereche comună (de legătură) de electroni.

Când se formează o moleculă de apă, pentru 1 atom de oxigen, care are

2 electroni nepereche, necesită 2 atomi de hidrogen, fiecare cu 1e -

Se formează legături 2 O – H. În acest caz, atomul de oxigen are și două perechi de electroni (pe subnivelul 2s și pe subnivelul 2p), care nu participă la reacție. Astfel de perechi sunt numite perechi de electroni singuri.

Se numește imaginea atomilor cu electroni la nivelul de valență Structuri Lewis. În acest caz, se recomandă reprezentarea electronilor diferiților atomi cu simboluri diferite, de exemplu, · , * etc.

Se numește imaginea ordinii în care atomii se leagă

formule structurale. În acest caz, fiecare pereche de electroni de pe literă este înlocuită cu o lovitură de valență.

Formule structurale ale substanțelor: H – H, H – O – H, O = O.

Curs 3. Capacitățile de valență ale atomilor. Legătură chimică covalentă

Numărul de legături covalente pe care le formează un anumit element se numește

covalență sau valență a acestui element.

Valenta este indicata prin numere romane.

Astfel, în această etapă, valența unui element este determinată de numărul de electroni nepereche care pot lua parte la formarea legăturilor covalente.

Posibilitățile de valență ale elementelor.

1. Carbon.

În starea fundamentală, configurația electronică a atomului de carbon este 1s2 2s2 2p2, dintre care electronii de valență sunt 2s și 2p.

În această stare, atomul de carbon este capabil să formeze 2 legături covalente conform schimbului

mecanism.

Cu toate acestea, în practică, compuși stabili ai carbonului divalent nu există.

Datorită diferenței mici dintre 2s și 2p-

subnivel, un atom de carbon cu consum redus de energie este capabil să treacă în primul

stare excitată (notat C*).

În această stare, atomul de carbon este capabil

formează 4 legături covalente prin intermediul mecanismului de schimb.

Exemple de molecule stabile în care valența carbonului este IV sunt

compuși cu hidrogen, oxigen,...

Curs 3. Capacitățile de valență ale atomilor. Legătură chimică covalentă

Valența carbonului în toți compușii este IV, hidrogen – I, oxigen – II.

Acetilena H–C ≡C–H este un gaz inflamabil care este folosit pentru a produce flăcări la temperatură înaltă, de exemplu, la sudare.

Concluzie: având această oportunitate (orbitali vacante), atomii sunt capabili să-și împerecheze electronii de valență pentru a-și crește covalența.

Mecanismul donor-acceptor al formării legăturilor covalente.

Matematica este o mare putere. După cum rezultă din cele de mai sus, sunt necesari 2 electroni (pereche de electroni partajați) pentru a forma o legătură chimică.

Evident, se pot obține doi electroni:

Totuși, există o altă soluție!

Mecanismul donor-acceptor al formării legăturilor covalente – o metodă de formare a unei legături covalente, în care un atom (donator) asigură o pereche de electroni pentru formarea legăturii, iar celălalt atom (acceptor) asigură unul vacant (neocupat).

orbital.

Curs 3. Capacitățile de valență ale atomilor. Legătură chimică covalentă

Exemplu. Structura moleculei de monoxid de carbon (monoxid de carbon (II), monoxid de carbon)

Într-o moleculă de monoxid de carbon, atomii de carbon și de oxigen sunt legați prin două legături covalente formate prin mecanism metabolic.

Cu toate acestea, deoarece atomul de carbon are un orbital neumplut la subnivelul 2p, iar atomul de oxigen are o pereche de electroni singuratică, se formează o a treia legătură covalentă în conformitate cu donator-acceptator mecanism

În scris, mecanismul donor-acceptor este reprezentat de o săgeată îndreptată spre o parte

atomul donor la atomul acceptor al unei perechi de electroni.

Formula structurală corectă a moleculei de monoxid de carbon.

Valența oxigenului este III, valența carbonului este III.

Legătura triplă dintre atomii de oxigen și carbon este confirmată de valoare

Energia legăturii carbon-oxigen (valoarea este mai apropiată de energia legăturii triple decât de

energie dublă legătură), date din metodele de analiză spectrală.

2. Capacitățile de valență ale atomilor. Azot.

Atomii de azot, oxigen și fluor diferă semnificativ de electronicii lor

analogi datorită absenței subnivelului d energetic.

Configurația electronică a atomului de azot este 7 N 1s2 2s2 2p3.

Electroni de valență 2s2 2p3 – 3 electroni nepereche și 1 pereche de electroni.

Este evident că, pe lângă trei perechi de legături, atomul de azot are

1 pereche singură de electroni (2s2).

Curs 3. Capacitățile de valență ale atomilor. Legătură chimică covalentă

În consecință, atomul de azot este capabil să acționeze ca un donator al unei perechi de electroni.

În cel mai simplu caz, PROTON acționează ca un acceptor: suntem familiarizați cu acest exemplu de reacție a amoniacului cu acizii pentru a forma săruri de amoniu.

Notă:

1. Acceptorul trebuie să aibă un orbital liber (în acest caz, atomul de hidrogen a pierdut un electron și are un orbital liber 1s-AO)

2. În timpul unei reacții chimice, sarcina este conservată (legea conservării sarcinii!).

Cea mai mare greșeală este lipsa de încărcare, deoarece atomul de azot nu este capabil să formeze 4 legături prin mecanismul de schimb.

3. Structura cationului de amoniu este descrisă sub forma a trei legături covalente N – H,

format conform mecanismului de schimb, indicat prin numere prime de valență și

o legătură covalentă formată printr-un mecanism donor-acceptor,

indicat printr-o săgeată de la atomul de azot la atomul de hidrogen. Sarcina pozitivă trebuie afișată fie pe atomul de azot (de obicei deasupra atomului), fie pe particula de NH4

este cuprins între paranteze pătrate, iar în spatele parantezelor este desenat un semn „+”.

4. Valenta maxima a azotului este PATRU - un atom are doar 4 AO, trei dintre care conțin electroni nepereche, iar unul conține o pereche de electroni. Următorul nivel de energie (3s) este prea departe pentru a fi folosit pentru a forma o legătură, astfel încât atomul de azot nu poate forma valența V.

Veți afla despre cazuri mai complexe de formare a legăturilor covalente de către un atom de azot puțin mai târziu.

Curs 3. Capacitățile de valență ale atomilor. Legătură chimică covalentă

3. Capacitățile de valență ale atomilor. Sulf.

Electronii nivelul de valență atomii de sulf în starea fundamentală au configurația

16 S ... 3s 2 3p 4 – 2 perechi de electroni și 2 electroni nepereche.

Concluzie (regula octet) 1: atunci când formează compuși chimici, atomii elementelor tind să își completeze configurația electronică la cea mai stabilă,

De exemplu, într-o moleculă de hidrogen sulfurat, atomul de sulf formează un octet de electroni datorită a două perechi de legături cu atomi de hidrogen și două perechi de electroni singuri.

Regula octetului NU ESTE OBLIGATORIE, imuabilă – există nenumărate compuși în care regula octetului nu este respectată pentru un element sau altul, dar prezice corect tendința generală de a forma compuși de stoichiometrie similară.

Pentru conexiunile elementelor d există o regulă corespunzătoare optsprezece electroni, deoarece acesta este numărul de electroni care corespunde unui înveliș de electroni ns2 (n-1)d10 np6 complet completat.

1 Dublu – 2, triplet – 3, cvartet – 4, cvintet – 5, sextet – 6, septet – 7, octet – 8. Astfel, regula octetului este o regulă opt electroni.

>> Chimie: capacități de valență ale atomilor elementelor chimice

Structura nivelurilor exterioare de energie ale atomilor elementelor chimice determină în principal proprietățile atomilor lor. Prin urmare, aceste niveluri sunt numite niveluri de valență. Electronii de la aceste niveluri, și uneori de la niveluri pre-externe, pot lua parte la formarea legăturilor chimice. Astfel de electroni sunt numiți și electroni de valență.

Valența unui atom al unui element chimic este determinată în primul rând de numărul de electroni nepereche care participă la formarea unei legături chimice.

Goluri.

• Dezvoltați idei despre valența ca principală proprietate a unui atom, identificați modele de modificări ale razelor atomilor elementelor chimice în perioade și grupuri ale sistemului periodic.
• Folosind o abordare integrată, dezvoltați abilitățile elevilor de a compara, contrasta, găsi analogii și prezice rezultate practice pe baza raționamentului teoretic.
• Prin crearea unor situații de succes, depășiți inerția psihologică a elevilor.
• Dezvoltați gândirea imaginativă și abilitățile de reflecție.

Echipament: Tabel „Valența și configurațiile electronice ale elementelor”, multimedia.

Epigraf.Logica, dacă este reflectată în adevăr și bun simț, duce întotdeauna la scop, la rezultatul corect.

Lecția este combinată, cu elemente de integrare. Metode de predare utilizate: explicativ-ilustrat, euristic și bazat pe probleme.

Etapa I. Indicativ și motivațional

Lecția începe cu „configurarea” (sunete muzicale - Simfonia nr. 3 de J. Brahms).

Profesor: Cuvântul „valență” (din latină valentia) a apărut la mijlocul secolului al XIX-lea, în perioada de finalizare a celei de-a doua etape chimico-analitice în dezvoltarea chimiei. Până atunci, au fost descoperite peste 60 de elemente.

Originile conceptului de „valență” sunt cuprinse în lucrările diverșilor oameni de știință. J. Dalton a stabilit că substanțele constau din atomi legați în anumite proporții.E. Frankland, de fapt, a introdus conceptul de valență ca forță de legătură. F. Kekule a identificat valența cu o legătură chimică. A.M. Butlerov a atras atenția asupra faptului că valența este legată de reactivitatea atomilor. DI. Mendeleev a creat sistemul periodic de elemente chimice, în care cea mai mare valență a atomilor a coincis cu numărul de grup al elementului din sistem. El a introdus și conceptul de „valență variabilă”.

Întrebare. Ce este valența?

Citiți definițiile luate din diverse surse (profesorul arată diapozitive prin multimedia):

„Valența unui element chimic- capacitatea atomilor săi de a se combina cu alți atomi în anumite proporții.”

"Valenţă- capacitatea atomilor unui element de a atasa un anumit numar de atomi ai altui element.”

"Valenţă– proprietatea atomilor care intră în compușii chimici, dați sau iau un anumit număr de electroni (electrovalență) sau combinați electroni pentru a forma perechi de electroni comuni cu doi atomi (covalență).

Care definiție a valenței credeți că este mai perfectă și unde vedeți că lipsesc celelalte? (Discuție în grupuri.)

Valența și posibilitățile de valență sunt caracteristici importante ale unui element chimic. Ele sunt determinate de structura atomilor și se modifică periodic odată cu creșterea sarcinilor nucleare.

Profesor. Astfel, tragem concluzia că:

Ce crezi că înseamnă conceptul de „posibilitate de valență”?

Elevii își exprimă opiniile. Ei amintesc sensul cuvintelor „oportunitate”, „posibil”, clarifică semnificația acestor cuvinte în dicționarul explicativ al lui S.I. Ozhegov:

"Oportunitate- un mijloc, o condiție necesară pentru implementarea a ceva”;

"Posibil„Unul care se poate întâmpla, fezabil, admisibil, admisibil, concepibil.”

(profesorul arată următorul diapozitiv)

Apoi profesorul rezumă.

Profesor. Posibilitățile de valență ale atomilor sunt valențele permise ale unui element, întregul interval al valorilor lor în diverși compuși.

Etapa II. Operațiuni și executiv

Lucrul cu tabelul „Valența și configurațiile electronice ale elementelor”.

Profesor. Deoarece valența unui atom depinde de numărul de electroni nepereche, este util să se ia în considerare structurile atomilor în stări excitate, ținând cont de posibilitățile de valență. Să notăm formulele de difracție a electronilor pentru distribuția electronilor între orbitalii unui atom de carbon. Cu ajutorul lor, vom determina ce valență prezintă carbonul C în compuși. Un asterisc (*) indică un atom în stare excitată:

Astfel, carbonul prezintă valență IV datorită vaporizării
2s 2 – electroni și trecerea unuia dintre ei la un orbital liber. (Vacant - neocupat, gol (S. I. Ozhegov))

De ce este valența C-II și IV și H-I, He-O, Be – II, B – III, P-V?

Comparați formulele de difracție a electronilor ale elementelor (Schema nr. 1) și stabiliți motivul valenței diferite.

Lucrați în grupuri:

Profesor. Deci, de ce depind valența și capacitățile de valență ale atomilor? Să ne uităm la aceste două concepte în conjuncție (diagrama nr. 2).

Consumul de energie (E) pentru a transfera atomul într-o stare excitată este compensat de energia eliberată în timpul formării unei legături chimice.

Care este diferența dintre un atom în stare fundamentală (staționară) și un atom în stare excitată (schema nr. 3)?

Profesor . Elementele pot avea următoarele valențe: Li -III, O - IV, Ne - II?

Explicați răspunsul folosind formulele de difracție electronică și electronică ale acestor elemente (diagrama nr. 4).

Lucrați în grupuri.

Răspuns. Nu, deoarece în acest caz energia necesară pentru deplasarea electronului este

(1s -> 2p sau 2p -> 3s) sunt atât de mari încât nu pot fi compensate de energia eliberată în timpul formării unei legături chimice.

Profesor. Există un alt tip de posibilitate de valență a atomilor - prezența perechilor de electroni singuri (formarea unei legături covalente conform mecanismului donor-acceptor):

Etapa III. Evaluativ-reflexiv

Se sintetizează rezultatele și se caracterizează munca elevilor la lecție (întoarcerea la epigraful lecției). Apoi se face un rezumat - atitudinea copiilor față de lecție, materie, profesor.

1. Ce nu ți-a plăcut la lecție?

2. Ce ți-a plăcut?

3. Ce întrebări rămân neclare pentru tine?

4. Evaluarea muncii profesorului și a propriei lucrări? (rezonabil).

Teme pentru acasă(conform manualului de O.S. Gabrielyan, Chimie-10; nivel profil, paragraful nr. 4, exercițiul 4)

Capacitățile de valență ale unui atom sunt determinate de numărul de electroni nepereche. În procesul de formare a compușilor chimici, aceste posibilități pot fi utilizate pe deplin sau nerealizate, dar pot fi și depășite. O creștere a numărului de electroni nepereche este posibilă atunci când există orbiti liberi în atom, iar consumul de energie pentru tranziția electronilor de la o stare normală la o stare excitată este compensat de energia de formare a unui compus chimic.

În metoda legăturii de valență, formarea legăturilor normale necesită interacțiunea a doi orbitali de valență pe jumătate ocupați. Aici se presupune că atomul A are unul dintre electroni și îl împarte cu atomul B, care, la rândul său, are un alt electron și permite atomului A să folosească și acest electron.

Capacitățile de valență ale atomilor sunt determinate de numărul de electroni nepereche, precum și numărul de perechi de electroni neîmpărțiți capabili să se deplaseze către orbitalii liberi ai unui atom al altui element (participă la formarea unei legături covalente conform mecanismului donor-acceptor).

Structura nivelurilor exterioare de energie ale atomilor elementelor chimice determină în principal proprietățile atomilor lor. Prin urmare, aceste niveluri sunt numite niveluri de valență. Electronii acestor niveluri, și uneori ai nivelurilor pre-externe, pot lua parte la formarea legăturilor chimice. Astfel de electroni sunt numiți și electroni de valență.

Valența unui atom al unui element chimic este determinată în primul rând de numărul de electroni nepereche care participă la formarea unei legături chimice.

Electronii de valență ai atomilor elementelor subgrupurilor principale sunt localizați în orbitalii s și p ai stratului exterior de electroni. Pentru elementele subgrupurilor laterale, cu excepția lantanidelor și actinidelor, electronii de valență sunt localizați în orbitalul s al orbitalilor exteriori și d-ai stratului pre-exterior.

Pentru a evalua corect capacitățile de valență ale atomilor elementelor chimice, este necesar să se ia în considerare distribuția electronilor în ei pe niveluri și subniveluri de energie și să se determine numărul de electroni nepereche în conformitate cu principiul Pauli și cu regula lui Hund pentru cei neexcitați ( starea solului sau staționară a atomului și pentru cea excitată (adică a primit energie suplimentară, în urma căreia electronii stratului exterior sunt perechi și transferați la orbitalii liberi). Un atom în stare excitată este desemnat prin simbolul elementului corespunzător cu un asterisc.

Capacitățile de valență ale atomilor elementelor chimice sunt departe de a fi limitate la numărul de electroni nepereche în stările staționare și excitate ale atomilor. Dacă vă amintiți mecanismul donor-acceptor pentru formarea legăturilor covalente, atunci vă vor deveni clare alte două posibilități de valență ale atomilor elementelor chimice, care sunt determinate de prezența orbitalilor liberi și de prezența perechilor de electroni neîmpărțiți care pot da o legătură chimică covalentă conform mecanismului donor-acceptor.

Concluzie

Capacitățile de valență ale atomilor elementelor chimice sunt determinate:

1) numărul de electroni nepereche (orbitali cu un electron);

2) prezența orbitalilor liberi;

3) prezența perechilor de electroni neîmpărțiți.