Valenčné možnosti atómu fosforu. Valenčné možnosti atómov prvkov v chemických zlúčeninách

koncepcia valencia pochádza z latinského slova „valentia“ a bol známy už v polovici 19. storočia. Prvá „rozsiahla“ zmienka o valencii bola v prácach J. Daltona, ktorý tvrdil, že všetky látky pozostávajú z atómov, ktoré sú navzájom spojené v určitých pomeroch. Potom Frankland predstavil samotný koncept valencie, ktorý bol ďalej rozvinutý v prácach Kekule, ktorý hovoril o vzťahu medzi valenciou a chemickou väzbou, A.M. Butlerov, ktorý vo svojej teórii štruktúry organických zlúčenín spájal valenciu s reaktivitou konkrétnej chemickej zlúčeniny a D.I. Mendelejev (v Periodickej tabuľke chemických prvkov je najvyššia valencia prvku určená číslom skupiny).

DEFINÍCIA

Valence je počet kovalentných väzieb, ktoré môže atóm vytvoriť, keď sa spojí s kovalentnou väzbou.

Valencia prvku je určená počtom nepárových elektrónov v atóme, pretože sa podieľajú na tvorbe chemických väzieb medzi atómami v molekulách zlúčenín.

Základný stav atómu (stav s minimálnou energiou) je charakterizovaný elektrónovou konfiguráciou atómu, ktorá zodpovedá polohe prvku v periodickej tabuľke. Excitovaný stav je nový energetický stav atómu s novou distribúciou elektrónov v rámci valenčnej úrovne.

Elektrónové konfigurácie elektrónov v atóme je možné znázorniť nielen vo forme elektrónových vzorcov, ale aj pomocou elektrónových grafických vzorcov (energia, kvantové bunky). Každá bunka označuje orbitál, šípka označuje elektrón, smer šípky (hore alebo dole) označuje rotáciu elektrónu, voľná bunka predstavuje voľný orbitál, ktorý môže elektrón pri excitácii obsadiť. Ak sú v článku 2 elektróny, takéto elektróny sa nazývajú párové, ak je 1 elektrón, nazývajú sa nepárové. Napríklad:

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

Orbitály sú naplnené nasledovne: najprv jeden elektrón s rovnakými spinmi a potom druhý elektrón s opačnými spinmi. Keďže podúroveň 2p má tri orbitály s rovnakou energiou, každý z týchto dvoch elektrónov obsadil jeden orbitál. Jeden orbitál zostal voľný.

Určenie valencie prvku pomocou elektronických grafických vzorcov

Valencia prvku môže byť určená pomocou elektrónových grafických vzorcov pre elektrónové konfigurácie elektrónov v atóme. Zoberme si dva atómy - dusík a fosfor.

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Pretože Valencia prvku je určená počtom nepárových elektrónov, preto je valencia dusíka III. Pretože atóm dusíka nemá žiadne prázdne orbitály, excitovaný stav nie je pre tento prvok možný. Avšak III nie je maximálna valencia dusíka, maximálna valencia dusíka je V a je určená číslom skupiny. Preto je potrebné pripomenúť, že pomocou elektronických grafických vzorcov nie je vždy možné určiť najvyššiu valenciu, ako aj všetky valencie charakteristické pre tento prvok.

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

V základnom stave má atóm fosforu 3 nepárové elektróny, preto je valencia fosforu III. V atóme fosforu sú však voľné d-orbitály, preto sa elektróny nachádzajúce sa na podúrovni 2s dokážu spárovať a obsadiť voľné orbitály podúrovne d, t.j. prejsť do vzrušeného stavu.

Teraz má atóm fosforu 5 nepárových elektrónov, preto má fosfor tiež valenciu V.

Prvky s viacerými valenčnými hodnotami

Prvky skupín IVA – VIIA môžu mať viacero valenčných hodnôt, pričom sa valencia mení spravidla v krokoch po 2 jednotkách. Tento jav je spôsobený tým, že elektróny sa v pároch podieľajú na tvorbe chemickej väzby.

Na rozdiel od prvkov hlavných podskupín prvky B-podskupín vo väčšine zlúčenín nevykazujú vyššiu mocnosť rovnajúcu sa číslu skupiny, napríklad meď a zlato. Prechodné prvky vo všeobecnosti vykazujú širokú škálu chemických vlastností, čo sa vysvetľuje veľkým rozsahom valencií.

Pozrime sa na elektronické grafické vzorce prvkov a zistime, prečo majú prvky rôzne valencie (obr. 1).

Úlohy: určiť valenčné možnosti atómov As a Cl v základnom a excitovanom stave.

Prednáška 3. Kto je čoho schopný alebo valenčné schopnosti atómov.

1. Štruktúra periodickej tabuľky

Každý z prítomných v publiku má bystrú osobnosť a zvláštny talent. Rovnako aj prvky zhromaždené v periodickej tabuľke, hoci sú si niekedy navzájom podobné, stále majú svoje vlastné charakteristiky: silné a slabé stránky.

Začnime tým, že prvkov je veľmi veľa – a bolo by fajn, keby sme ich nejako nazvali, aby sme sa neplietli. Zozbierajme prvky s podobnými vlastnosťami do skupín -

elektronické analógy.

Aby sme sa vyhli nejasnostiam, najprv „sčítajme“ f-prvky v dvoch radoch: lantanoidy a aktinidy.

Potom usporiadame skupiny tak, aby prvky prvej skupiny mali 1 valenčný elektrón,

prvky druhej skupiny majú 2 valenčné elektróny atď.

Dostaneme 8 skupín, v každej z nich sú vytvorené podskupiny: jedna bude obsahovať s- alebo p-prvky a druhá bude obsahovať d-prvky.

Napríklad skupina 1A: H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr a skupina 1B: Cu, Ag, Au, Rg

Zostavme si zo skupín periodickú tabuľku. Keďže perióda je čas medzi dvoma opakujúcimi sa udalosťami, vzdialenosť medzi dvoma susednými elektronickými analógmi (vodorovný riadok periodického systému) sa bude nazývať aj perióda.

Na záver si skupiny vymenujme

Prednáška 3. Valenčné schopnosti atómov. Kovalentná chemická väzba

Vedľajšie podskupiny pomenujeme podľa ich prvého prvku: „podskupina medi“, „podskupina zinku“.

Skúsme nájsť kovy v našom systéme.

Ukazuje sa, že ak nakreslíte uhlopriečku od bóru B k astatínu At, potom kovy hlavných podskupín zaberajú ľavý dolný roh a nekovy zaberajú pravý horný roh. Takéto kovy budeme nazývať intranzitívne, t.j. prechodnými prvkami sú kovy hlavných podskupín.

Všetky prvky vedľajších podskupín a f-prvkov – prechodové prvky alebo prechodné kovy.

Vzhľadom na to, že v prírode sú zanedbateľné množstvá (alebo žiadne) prvkov so Z > 92,

Takéto prvky nazvime transurán.

Teraz vlastne môžeme začať.

2. Valenčné schopnosti atómov.

Takže naša dnešná otázka znie: ako atómy tvoria molekuly a prečo tieto molekuly

nerozpadnú sa?

Je logické predpokladať, že ak sa atómy zlepia, potom ich niečo spája.

Nazvime tento stav chemická väzba. Keďže štruktúra atómu je pre nás

nie je tajomstvom, zameriame sa na čo najjednoduchšie vysvetlenie:

Chemická väzba– špeciálny typ interakcie medzi atómami v chemikáliách

zlúčeniny, založené na interakcii kladne nabitých atómových jadier

jeden prvok so záporne nabitými elektrónmi iného prvku.

Prednáška 3. Valenčné schopnosti atómov. Kovalentná chemická väzba

Na základe analógie so zákonom univerzálnej gravitácie sa jadro atómu, podobne ako čierna diera, pokúša

pritiahnuť akýkoľvek elektrón, ktorý spadá do jeho sféry príťažlivosti.

Typy chemických väzieb. Kovalentná väzba.

Ako viete, každé zviera hľadá partnera. A elektrón nie je výnimkou: v poriadku

Na vytvorenie silnej chemickej väzby potrebujete pár elektrónov s opačnými spinmi.

Nech existujú 2 atómy - A a B, ktoré spolu interagujú.

V závislosti od spôsobu interakcie môžu byť elektróny buď „vo fáze“

(rovnaké znamienko vlnových funkcií e 1 a e 2), takže vzniká chemická väzba,

alebo „mimo fázu“ (rôzne znaky vlnových funkcií), čo vedie k vzájomnému odpudzovaniu atómov. V prvom prípade ide o prírastok energie (úroveň zelenej energie V je nižšia a veľkosť tohto prírastku sa presne rovná energii vznikajúcej väzby). V druhom prípade dochádza k strate energie (červená úroveň X).

Predstavte si, že kotúľate loptu. Ak sa kotúľa z kopca, nevyvíjate žiadne úsilie a loptička sa kotúľa do diery. Naopak, loptičku do kopca tlačíte potu tváre, no akonáhle ju pustíte

– a lopta sa skotúľa na nohu.

Prednáška 3. Valenčné schopnosti atómov. Kovalentná chemická väzba

Čo sa stane, keď sa vytvorí spojenie s elektrónovým oblakom?

Pre jednoduchosť obrázku berieme sféricky symetrické s-AO (l = 0).

1. Ak sa oblaky (sivé guľôčky) sčítajú, objaví sa obrázok nižšie - existuje oblasť prekrytia, v ktorej sa hustota elektrónov „zdvojnásobila“ a vo zvyšku oblasti sa zhoduje buď s hustotou elektrónového oblaku atóm A alebo hustota elektrónového oblaku atómu B.

V tomto prípade sa viaže zvýšená hustota elektrónov, podobne ako hamburger

kladne nabité jadrá atómov A a B.

2. Ak sa oblaky (sivé gule) odpočítajú, objaví sa obrázok zhora - v strede je úplná vzájomná deštrukcia a na okrajoch - hustota elektrónového oblaku atómu pred interakciou.

V tomto prípade medzi jadrami nie je žiadna elektrónová hustota - a Coulombov nemilosrdný zákon nariaďuje, aby sa atómy rozleteli v rôznych smeroch.

takže, kovalentná chemická väzba vzniká, keď sa zdieľajú nepárové elektróny s opačnými spinmi, ktoré pôvodne patrili rôznym atómom.

V tomto prípade sa zdá, že prvky vstupujúce do kovalentnej chemickej väzby si vymieňajú elektróny, preto takýto mechanizmus (spôsob) tvorby

kovalentná väzba sa nazýva výmenná väzba.

A · + · B = A: B

(zdieľanie elektrónov, tvorba spoločného elektrónového páru)

A· + ·B = A – B

(tvorba chemickej väzby,

pomlčka medzi A a B označuje chemickú väzbu a nazýva sa valenčné prvočíslo)

Prednáška 3. Valenčné schopnosti atómov. Kovalentná chemická väzba

Teda na tvorbu kovalentnej chemickej väzby výmenou

Napríklad, keď sa vytvorí molekula vodíka, každý atóm poskytuje 1e - získa sa spoločný (väzbový) pár elektrónov.

Keď sa vytvorí molekula vody, na 1 atóm kyslíka, ktorý má

2 nepárové elektróny, vyžaduje 2 atómy vodíka, každý s 1e -

Vznikajú väzby 2 O – H. V tomto prípade má atóm kyslíka aj dva páry elektrónov (na podúrovni 2s a na podúrovni 2p), ktoré sa nezúčastňujú reakcie. Takéto dvojice sú tzv osamelé elektrónové páry.

Obraz atómov s elektrónmi vo valenčnej hladine je tzv Lewisove štruktúry. V tomto prípade sa odporúča reprezentovať elektróny rôznych atómov rôznymi symbolmi, napríklad · , * atď.

Obraz poradia, v ktorom sa atómy navzájom spájajú, sa nazýva

štruktúrne vzorce. V tomto prípade je každý pár elektrónov na písmene nahradený valenčným zdvihom.

Štruktúrne vzorce látok: H – H, H – O – H, O = O.

Prednáška 3. Valenčné schopnosti atómov. Kovalentná chemická väzba

Počet kovalentných väzieb, ktoré daný prvok tvorí, sa nazýva

kovalencia alebo valencia tohto prvku.

Valencia je označená rímske číslice.

V tomto štádiu je teda valencia prvku určená počtom nespárovaných elektrónov, ktoré sa môžu podieľať na tvorbe kovalentných väzieb.

Valenčné možnosti prvkov.

1. Uhlík.

V základnom stave je elektrónová konfigurácia atómu uhlíka 1s2 2s2 2p2, z toho valenčné elektróny sú 2s a 2p elektróny.

V tomto stave je atóm uhlíka schopný vytvoriť 2 kovalentné väzby podľa výmeny

mechanizmus.

V praxi však stabilné zlúčeniny dvojmocného uhlíka neexistujú.

Kvôli malému rozdielu medzi 2s a 2p-

podúrovni je atóm uhlíka s malým výdajom energie schopný presunúť sa do prvej

excitovaný stav (označený C*).

V tomto stave je atóm uhlíka schopný

prostredníctvom výmenného mechanizmu tvoria 4 kovalentné väzby.

Príklady stabilných molekúl, v ktorých je valencia uhlíka IV, sú

zlúčeniny s vodíkom, kyslíkom,...

Prednáška 3. Valenčné schopnosti atómov. Kovalentná chemická väzba

Valencia uhlíka vo všetkých zlúčeninách je IV, vodík – I, kyslík – II.

Acetylén H–C ≡C–H je horľavý plyn, ktorý sa používa na vytváranie vysokoteplotných plameňov, napríklad pri zváraní.

Záver: pri tejto príležitosti (prázdne orbitály) sú atómy schopné spárovať svoje valenčné elektróny, aby sa zvýšila ich kovalencia.

Donor-akceptorový mechanizmus tvorby kovalentnej väzby.

Matematika je veľká sila. Ako vyplýva z vyššie uvedeného, ​​na vytvorenie chemickej väzby sú potrebné 2 elektróny (zdieľaný elektrónový pár).

Je zrejmé, že možno získať dva elektróny:

Existuje však aj iné riešenie!

Donor-akceptorový mechanizmus tvorby kovalentnej väzby – spôsob tvorby kovalentnej väzby, pri ktorej jeden atóm (donor) poskytuje pár elektrónov na vytvorenie väzby a druhý atóm (akceptor) poskytuje voľný (neobsadený).

orbitálny.

Prednáška 3. Valenčné schopnosti atómov. Kovalentná chemická väzba

Príklad. Štruktúra molekuly oxidu uhoľnatého (oxid uhoľnatý (II), oxid uhoľnatý)

V molekule oxidu uhoľnatého sú atómy uhlíka a kyslíka spojené dvoma vytvorenými kovalentnými väzbami metabolickým mechanizmom.

Keďže však atóm uhlíka má nevyplnený orbitál na podúrovni 2p a atóm kyslíka má osamelý pár elektrónov, vytvorí sa tretia kovalentná väzba podľa darca-akceptor mechanizmus

V písomnej forme je mechanizmus donor-akceptor znázornený šípkou smerujúcou preč

donorový atóm na akceptorový atóm páru elektrónov.

Správny štruktúrny vzorec molekuly oxidu uhoľnatého.

Kyslíková valencia je III, uhlíková valencia je III.

Trojitá väzba medzi atómami kyslíka a uhlíka je potvrdená hodnotou

energia väzby uhlík-kyslík (hodnota je bližšie k energii trojitej väzby ako k

energia dvojitej väzby), údaje z metód spektrálnej analýzy.

2. Valenčné schopnosti atómov. Dusík.

Atómy dusíka, kyslíka a fluóru sa výrazne líšia od ich elektroniky

analógy kvôli absencii energie d-podúrovne.

Elektrónová konfigurácia atómu dusíka je 7N 1s2 2s2 2p3.

Valenčné elektróny 2s2 2p3 – 3 nepárové elektróny a 1 elektrónový pár.

Je zrejmé, že okrem troch väzbových párov má atóm dusíka

1 voľný pár elektrónov (2s2).

Prednáška 3. Valenčné schopnosti atómov. Kovalentná chemická väzba

V dôsledku toho je atóm dusíka schopný pôsobiť ako donor páru elektrónov.

V najjednoduchšom prípade PROTON pôsobí ako akceptor: tento príklad poznáme z reakcie amoniaku s kyselinami za vzniku amónnych solí.

Poznámka:

1. Akceptor musí mať prázdny orbitál (v tomto prípade atóm vodíka stratil elektrón a má prázdny 1s-AO)

2. Počas chemickej reakcie sa náboj zachováva (zákon zachovania náboja!).

Najväčšou chybou je nedostatok náboja, keďže atóm dusíka nie je schopný prostredníctvom výmenného mechanizmu vytvoriť 4 väzby.

3. Štruktúra amónneho katiónu je znázornená vo forme troch kovalentných väzieb N – H,

tvorené podľa výmenného mechanizmu, označeného valenčnými prvočíslami a

jedna kovalentná väzba vytvorená mechanizmom donor-akceptor,

označené šípkou od atómu dusíka k atómu vodíka. Kladný náboj musí byť znázornený buď na atóme dusíka (zvyčajne nad atómom) alebo na častici NH4

je uzavretý v hranatých zátvorkách a za zátvorkami je nakreslený znak „+“.

4. Maximálna valencia dusíka jeŠTYRI - atóm má iba 4 AO, z ktorých tri obsahujú nepárové elektróny a jeden obsahuje elektrónový pár. Ďalšia energetická hladina (3s) je príliš ďaleko na to, aby sa dala použiť na vytvorenie väzby, takže atóm dusíka nie je schopný vytvoriť V valenciu.

O zložitejších prípadoch tvorby kovalentných väzieb atómom dusíka sa dozviete o niečo neskôr.

Prednáška 3. Valenčné schopnosti atómov. Kovalentná chemická väzba

3. Valenčné schopnosti atómov. Síra.

Elektróny valenčnú úroveň atómy síry v základnom stave majú konfiguráciu

16 S ... 3s 2 3p 4 – 2 elektrónové páry a 2 nepárové elektróny.

Záver (oktetové pravidlo) 1: pri tvorbe chemických zlúčenín majú atómy prvkov tendenciu dopĺňať svoju elektrónovú konfiguráciu na najstabilnejšiu,

Napríklad v molekule sírovodíka tvorí atóm síry oktet elektrónov v dôsledku dvoch väzbových párov s atómami vodíka a dvoch osamelých elektrónových párov.

Oktetové pravidlo NIE JE POVINNÉ, nemenné – existuje nespočetné množstvo zlúčenín, v ktorých sa pre ten či onen prvok oktetové pravidlo nedodržiava, ale správne predpovedá všeobecnú tendenciu vytvárať zlúčeniny podobnej stechiometrie.

Pre spojenia d-prvkov existuje zodpovedajúce pravidlo osemnásť elektrónov, keďže ide o počet elektrónov, ktorý zodpovedá úplne dokončenému ns2 (n-1)d10 np6 – elektrónovému obalu.

1 dublet – 2, triplet – 3, kvarteto – 4, kvinteto – 5, sexteto – 6, septet – 7, oktet – 8. Oktetové pravidlo je teda pravidlom osem elektrónov.

>> Chémia: Valenčné schopnosti atómov chemických prvkov

Štruktúra vonkajších energetických hladín atómov chemických prvkov určuje predovšetkým vlastnosti ich atómov. Preto sa tieto úrovne nazývajú valenčné úrovne. Elektróny z týchto úrovní a niekedy aj z predexterných úrovní sa môžu podieľať na tvorbe chemických väzieb. Takéto elektróny sa tiež nazývajú valenčné elektróny.

Valencia atómu chemického prvku je určená predovšetkým počtom nespárovaných elektrónov podieľajúcich sa na tvorbe chemickej väzby.

Ciele.

• Rozvíjať predstavy o valencii ako hlavnej vlastnosti atómu, identifikovať vzory zmien polomerov atómov chemických prvkov v obdobiach a skupinách periodického systému.
• Pomocou integrovaného prístupu rozvíjajte schopnosti študentov porovnávať, porovnávať, hľadať analógie a predpovedať praktické výsledky na základe teoretických úvah.
• Vytváraním situácií úspechu prekonajte psychickú zotrvačnosť študentov.
• Rozvíjať imaginatívne myslenie a schopnosť reflexie.

Vybavenie: Tabuľka „Valencia a elektronické konfigurácie prvkov“, multimédiá.

Epigraf.Logika, ak sa odráža v pravde a zdravom rozume, vždy vedie k cieľu, k správnemu výsledku.

Lekcia je kombinovaná s prvkami integrácie. Použité vyučovacie metódy: výkladovo-ilustrované, heuristické a problémové.

Etapa I. Indikatívne a motivačné

Lekcia začína „nastavením“ (znie hudba – Symfónia č. 3 od J. Brahmsa).

učiteľ: Slovo „valencia“ (z latinského valentia) vzniklo v polovici 19. storočia, v období ukončenia druhej chemicko-analytickej etapy vo vývoji chémie. Do tej doby bolo objavených viac ako 60 prvkov.

Pôvod pojmu „valencia“ je obsiahnutý v prácach rôznych vedcov. J. Dalton zistil, že látky pozostávajú z atómov spojených v určitých pomeroch.E. Frankland v skutočnosti zaviedol pojem valencie ako spojovaciu silu. F. Kekule identifikoval valenciu s chemickou väzbou. A.M. Butlerov upozornil na skutočnosť, že valencia súvisí s reaktivitou atómov. DI. Mendelejev vytvoril periodický systém chemických prvkov, v ktorom sa najvyššia mocnosť atómov zhodovala s číslom skupiny prvku v systéme. Zaviedol tiež pojem „variabilná valencia“.

Otázka. Čo je to valencia?

Prečítajte si definície prevzaté z rôznych zdrojov (učiteľ zobrazuje snímky prostredníctvom multimédií):

„Valencia chemického prvku- schopnosť jeho atómov spájať sa s inými atómami v určitých pomeroch.“

"Valence- schopnosť atómov jedného prvku pripojiť určitý počet atómov iného prvku.“

"Valence– vlastnosť vstupujúcich atómov v chemických zlúčeninách dať alebo vziať určitý počet elektrónov (elektrovalencia) alebo spojiť elektróny za vzniku elektrónových párov spoločných pre dva atómy (kovalencia).

Ktorá definícia valencie je podľa vás dokonalejšia a kde vidíte nedostatok iných? (Diskusia v skupinách.)

Valencia a valenčné možnosti sú dôležitými charakteristikami chemického prvku. Sú určené štruktúrou atómov a periodicky sa menia s rastúcimi jadrovými nábojmi.

učiteľ. Dospeli sme teda k záveru, že:

Čo podľa vás znamená pojem „valenčná možnosť“?

Študenti vyjadrujú svoje názory. Pripomínajú si význam slov „príležitosť“, „možný“, objasňujú význam týchto slov vo vysvetľujúcom slovníku S.I. Ozhegova:

„Príležitosť- prostriedok, podmienka potrebná na uskutočnenie niečoho“;

"Možno"taký, ktorý sa môže stať, uskutočniteľný, prípustný, prípustný, mysliteľný."

(učiteľ ukazuje ďalšiu snímku)

Potom učiteľ zhrnie.

učiteľ. Valenčné možnosti atómov sú prípustné valencie prvku, celý rozsah ich hodnôt v rôznych zlúčeninách.

Etapa II. Prevádzkový a výkonný

Práca s tabuľkou „Valencia a elektronické konfigurácie prvkov“.

učiteľ. Keďže valencia atómu závisí od počtu nespárovaných elektrónov, je užitočné zvážiť štruktúry atómov v excitovaných stavoch s prihliadnutím na valenčné možnosti. Zapíšme si vzorce elektrónovej difrakcie na rozdelenie elektrónov medzi orbitály v atóme uhlíka. S ich pomocou určíme, akú valenciu uhlík C vykazuje v zlúčeninách. Hviezdička (*) označuje atóm v excitovanom stave:

Uhlík teda vykazuje valenciu IV v dôsledku odparovania
2 s 2 – elektróny a prechod jedného z nich na prázdny orbitál. (Voľné - neobsadené, prázdne (S. I. Ozhegov))

Prečo je valencia C-II a IV a H-I, He-O, Be – II, B – III, P-V?

Porovnajte vzorce elektrónovej difrakcie prvkov (schéma č. 1) a stanovte príčinu rozdielnej valencie.

Pracovať v skupinách:

učiteľ. Od čoho teda závisia valenčné a valenčné schopnosti atómov? Pozrime sa na tieto dva pojmy v spojení (schéma č. 2).

Spotreba energie (E) na prenesenie atómu do excitovaného stavu je kompenzovaná energiou uvoľnenou pri tvorbe chemickej väzby.

Aký je rozdiel medzi atómom v základnom (stacionárnom) stave a atómom v excitovanom stave (schéma č. 3)?

učiteľ . Môžu mať prvky tieto valencie: Li -III, O - IV, Ne - II?

Svoju odpoveď vysvetlite pomocou elektrónových a elektrónových difrakčných vzorcov týchto prvkov (schéma č. 4).

Pracovať v skupinách.

Odpoveď. Nie, pretože v tomto prípade je energia potrebná na pohyb elektrónu

(1s -> 2p alebo 2p -> 3s) sú také veľké, že sa nedajú kompenzovať energiou uvoľnenou pri tvorbe chemickej väzby.

učiteľ. Existuje ďalší typ valenčnej možnosti atómov - prítomnosť osamelých elektrónových párov (tvorba kovalentnej väzby podľa mechanizmu donor-akceptor):

Stupeň III. Hodnotiaca-reflexívna

Výsledky sú zhrnuté a práca študentov na hodine je charakterizovaná (návrat k epigrafu hodiny). Potom je uvedené zhrnutie - postoj detí k hodine, predmetu, učiteľovi.

1. Čo sa ti na lekcii nepáčilo?

2. Čo sa ti páčilo?

3. Aké otázky pre vás zostávajú nejasné?

4. Hodnotenie práce učiteľa a vlastnej práce? (primerané).

Domáca úloha(podľa učebnice O.S. Gabrielyan, Chémia-10; profilová úroveň, odsek č. 4, cvičenie 4)

Valenčné schopnosti atómu sú určené počtom nespárovaných elektrónov. V procese tvorby chemických zlúčenín sa dajú tieto možnosti naplno využiť alebo nerealizovať, ale aj prekonať. Zvýšenie počtu nespárovaných elektrónov je možné, keď sú v atóme prázdne orbitály a spotreba energie na prechod elektrónov z normálneho do excitovaného stavu je kompenzovaná energiou tvorby chemickej zlúčeniny.

Pri metóde valenčných väzieb si vytvorenie normálnych väzieb vyžaduje interakciu dvoch napoly obsadených valenčných orbitálov. Tu sa predpokladá, že atóm A má jeden z elektrónov a zdieľa ho s atómom B, ktorý má zase ďalší elektrón a umožňuje atómu A tiež použiť tento elektrón.

Valenčné schopnosti atómov sú určené počtom nespárovaných elektrónov, ako aj počet nezdieľaných elektrónových párov schopných prejsť na voľné orbitály atómu iného prvku (podieľať sa na tvorbe kovalentnej väzby podľa mechanizmu donor-akceptor).

Štruktúra vonkajších energetických hladín atómov chemických prvkov určuje predovšetkým vlastnosti ich atómov. Preto sa tieto úrovne nazývajú valenčné úrovne. Elektróny týchto úrovní a niekedy aj preexterných úrovní sa môžu podieľať na tvorbe chemických väzieb. Takéto elektróny sa tiež nazývajú valenčné elektróny.

Valencia atómu chemického prvku je určená predovšetkým počtom nespárovaných elektrónov podieľajúcich sa na tvorbe chemickej väzby.

Valenčné elektróny atómov prvkov hlavných podskupín sa nachádzajú v s- a p-orbitáloch vonkajšej elektrónovej vrstvy. Pre prvky vedľajších podskupín, okrem lantanoidov a aktinoidov, sa valenčné elektróny nachádzajú v s-orbitále vonkajšej a d-orbitály predvonkajšej vrstvy.

Pre správne posúdenie valenčných schopností atómov chemických prvkov je potrebné zvážiť rozloženie elektrónov v nich naprieč energetickými hladinami a podúrovňami a určiť počet nespárovaných elektrónov v súlade s Pauliho princípom a Hundovým pravidlom pre nevybudené ( základný alebo stacionárny) stav atómu a pre excitovaný (to znamená, že dostal dodatočnú energiu, v dôsledku čoho sa elektróny vonkajšej vrstvy spárujú a prenesú na voľné orbitály). Atóm v excitovanom stave je označený zodpovedajúcim symbolom prvku s hviezdičkou.

Valenčné schopnosti atómov chemických prvkov sa zďaleka neobmedzujú len na počet nepárových elektrónov v stacionárnych a excitovaných stavoch atómov. Ak si spomeniete na mechanizmus donor-akceptor pre tvorbu kovalentných väzieb, potom vám budú jasné dve ďalšie valenčné možnosti atómov chemických prvkov, ktoré sú určené prítomnosťou voľných orbitálov a prítomnosťou nezdieľaných elektrónových párov, ktoré môžu poskytnúť kovalentná chemická väzba podľa mechanizmu donor-akceptor.

Záver

Valenčné schopnosti atómov chemických prvkov sa určujú:

1) počet nepárových elektrónov (jednoelektrónové orbitály);

2) prítomnosť voľných orbitálov;

3) prítomnosť nezdieľaných párov elektrónov.