Fosfor atomunun değerlik olasılıkları. Kimyasal bileşiklerdeki element atomlarının değerlik olasılıkları

Konsept değerlik Latince “valentia” kelimesinden gelir ve 19. yüzyılın ortalarında biliniyordu. Değerliliğe ilk “kapsamlı” değinme, tüm maddelerin belirli oranlarda birbirine bağlı atomlardan oluştuğunu savunan J. Dalton'un eserlerinde olmuştur. Daha sonra Frankland, değerlik ve kimyasal bağlanma arasındaki ilişkiden bahseden Kekule'nin çalışmalarında daha da geliştirilen değerlik kavramını tanıttı, A.M. Organik bileşiklerin yapısına ilişkin teorisinde değerliliği belirli bir kimyasal bileşiğin reaktivitesi ile ilişkilendiren Butlerov ve D.I. Mendeleev (Kimyasal Elementlerin Periyodik Tablosunda, bir elementin en yüksek değeri grup numarasına göre belirlenir).

TANIM

Değerlik bir atomun bir kovalent bağ ile birleştirildiğinde oluşturabileceği kovalent bağların sayısıdır.

Bir elementin değeri, bir atomdaki eşleşmemiş elektronların sayısı ile belirlenir, çünkü bunlar, bileşik moleküllerindeki atomlar arasında kimyasal bağların oluşumunda rol alırlar.

Bir atomun temel durumu (minimum enerjili durum), elementin Periyodik Tablodaki konumuna karşılık gelen atomun elektronik konfigürasyonu ile karakterize edilir. Uyarılmış durum, bir atomun değerlik düzeyinde yeni bir elektron dağılımına sahip yeni bir enerji durumudur.

Bir atomdaki elektronların elektronik konfigürasyonları yalnızca elektronik formüller biçiminde değil, aynı zamanda elektron grafik formülleri (enerji, kuantum hücreleri) kullanılarak da gösterilebilir. Her hücre bir yörüngeyi, bir ok bir elektronu, okun yönü (yukarı veya aşağı) elektronun dönüşünü gösterir ve serbest bir hücre, bir elektronun uyarıldığında işgal edebileceği serbest bir yörüngeyi temsil eder. Bir hücrede 2 elektron varsa bu elektronlara eşlenmiş, 1 elektron varsa eşlenmemiş denir. Örneğin:

6 C 1s 2 2s 2 2p 2

Yörüngeler şu şekilde doldurulur: önce aynı spinlere sahip bir elektron, ardından zıt spinlere sahip ikinci bir elektron. 2p alt seviyesi aynı enerjiye sahip üç yörüngeye sahip olduğundan, iki elektronun her biri bir yörüngeyi işgal ediyordu. Bir yörünge serbest kaldı.

Elektronik grafik formülleri kullanılarak bir elementin değerinin belirlenmesi

Bir elementin değerliliği, bir atomdaki elektronların elektronik konfigürasyonları için elektron-grafik formülleriyle belirlenebilir. İki atomu ele alalım: nitrojen ve fosfor.

7 N 1s 2 2s 2 2p 3

Çünkü Bir elementin değeri eşleşmemiş elektronların sayısına göre belirlenir, bu nedenle nitrojenin değeri III'tür. Azot atomunun boş yörüngesi bulunmadığından bu elementin uyarılmış hali mümkün değildir. Ancak III, nitrojenin maksimum değeri değildir, nitrojenin maksimum değeri V'dir ve grup numarasıyla belirlenir. Bu nedenle, elektronik grafik formülleri kullanarak en yüksek değerin yanı sıra bu elementin tüm değerlerinin belirlenmesinin her zaman mümkün olmadığı unutulmamalıdır.

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

Temel durumda, fosfor atomunun 3 eşleşmemiş elektronu vardır, bu nedenle fosforun değeri III'tür. Bununla birlikte, fosfor atomunda serbest d-orbitalleri vardır, bu nedenle 2s alt seviyesinde bulunan elektronlar, d-alt seviyesinin boş yörüngelerini eşleştirebilir ve işgal edebilir; heyecanlı bir duruma girmek.

Artık fosfor atomunun 5 eşleşmemiş elektronu vardır, bu nedenle fosforun da V değeri vardır.

Birden fazla değerlik değerine sahip elementler

IVA - VIIA gruplarının elemanları çeşitli değerlik değerlerine sahip olabilir ve kural olarak değerlik 2 birimlik adımlarla değişir. Bu fenomen, elektronların kimyasal bir bağ oluşumunda çiftler halinde yer almasından kaynaklanmaktadır.

Ana alt grupların elementlerinden farklı olarak çoğu bileşikteki B-alt gruplarının elementleri, örneğin bakır ve altın gibi grup numarasına eşit daha yüksek bir değerlik sergilemez. Genel olarak geçiş elementleri çok çeşitli kimyasal özellikler sergiler ve bu da geniş bir değer aralığı aralığıyla açıklanır.

Elementlerin elektronik grafik formüllerini ele alalım ve elementlerin neden farklı değerlere sahip olduğunu belirleyelim (Şekil 1).


Görevler: As ve Cl atomlarının temel ve uyarılmış hallerdeki değerlik olasılıklarını belirler.

Anlatım 3. Atomların değerlik yetenekleri veya kimlerin yetenekli olduğu.

1. Periyodik Tablonun Yapısı

Seyirciler arasında yer alan her birinin parlak bir kişiliği ve özel bir yeteneği var. Aynı şekilde Periyodik Tablo'da bir araya getirilen elementler, bazen birbirlerine benzeseler de yine de kendilerine has özelliklere sahiptirler: güçlü ve zayıf yanları.

Pek çok unsurun olduğu gerçeğiyle başlayalım - ve kafamızın karışmaması için bunları bir şekilde adlandırmamız iyi olur. Benzer özelliklere sahip elemanları gruplar halinde toplayalım -

elektronik analoglar.

Karışıklığı önlemek için önce f elementlerini iki sıra halinde toplayalım: lantanitler ve aktinitleri.

Daha sonra grupları, ilk grubun elemanları 1 değerlik elektronuna sahip olacak şekilde düzenleriz,

ikinci grubun elemanları 2 değerlik elektronuna vb. sahiptir.

Her birinde alt grupların oluşturulduğu 8 grup elde edeceğiz: biri s veya p elemanlarını, diğeri d elemanlarını içerecek.

Örneğin, grup 1A: H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr ve grup 1B: Cu, Ag, Au, Rg

Gruplardan Periyodik Tabloyu oluşturalım. Periyot, tekrar eden iki olay arasındaki süre olduğundan, iki bitişik elektronik analog (Periyodik Sistemin yatay sırası) arasındaki mesafeye de periyot adı verilecektir.

Son olarak gruplara isim verelim

Tanım

Yapılandırma

İsim

alkali metaller ve hidrojen

alkali toprak metalleri

ns2 np1

ns2 np2

ns2 np3

piknikojenler

ns2 np4

kalkojenler

ns2 np5

halojenler

ns2 np6

inert gazlar

6s2 5d1 4fx

lantanitler

7s2 6d1 5fx

aktinit

Ders 3. Atomların değerlik yetenekleri. Kovalent kimyasal bağ

Yan alt grupları ilk elementlerine göre adlandıracağız: “bakır alt grubu”, “çinko alt grubu”.

ns2(n-1)d10

alt grup Zn

ns1 (n-1)d5

alt grup Cr

Sistemimizdeki metalleri bulmaya çalışalım.

Bor B'den astatin At'ye bir köşegen çizerseniz, ana alt grupların metallerinin sol alt köşeyi, metal olmayanların ise sağ üst köşeyi işgal ettiği ortaya çıktı. Bu tür metalleri geçişsiz olarak adlandıracağız, yani. geçiş elemanları ana alt grupların metalleridir.

Yan alt grupların ve f elemanlarının tüm elemanları – geçiş elemanları veya geçiş metalleri.

Doğada Z > 92 olan elementlerin ihmal edilebilir miktarlarda bulunduğunu (ya da hiç bulunmadığını) göz önünde bulundurursak,

Bu tür elementlere uranyum ötesi diyelim.

Artık gerçekten başlayabiliriz.

2. Atomların değerlik yetenekleri.

O halde bugünkü sorumuz şu: Atomlar nasıl molekül oluşturur ve bu moleküller neden oluşur?

dağılmıyor musun?

Eğer atomlar birbirine yapışıyorsa, bir şeyin onları birbirine bağladığını varsaymak mantıklıdır.

Bu duruma diyelim Kimyasal bağ. Atomun yapısı bize göre olduğundan

Bu bir sır değil, mümkün olan en basit açıklamaya odaklanacağız:

Kimyasal bağ– kimyasallardaki atomlar arasındaki özel bir etkileşim türü

pozitif yüklü atom çekirdeklerinin etkileşimine dayanan bileşikler

bir element başka bir elementin negatif yüklü elektronlarına sahiptir.

Ders 3. Atomların değerlik yetenekleri. Kovalent kimyasal bağ

Evrensel çekim yasasına benzetme yaparak atomun çekirdeği, tıpkı kara delik gibi,

Kendi çekim alanına giren her elektronu kendine çeker.

Kimyasal bağ türleri. Kovalent bağ.

Bildiğiniz gibi her hayvan bir eş arıyor. Ve elektron da bir istisna değildir: sırayla

Güçlü bir kimyasal bağ oluşturmak için zıt spinlere sahip bir çift elektrona ihtiyacınız vardır.

Birbirleriyle etkileşime giren A ve B olmak üzere 2 atom olsun.

Etkileşim yöntemine bağlı olarak elektronlar ya "aynı fazda" olabilir

(e 1 ve e 2 dalga fonksiyonlarının işareti aynı), böylece kimyasal bir bağ oluşur,

veya "faz dışı" (dalga fonksiyonlarının farklı işaretleri), atomların birbirlerinden itilmesine yol açar. İlk durumda, enerjide bir kazanç vardır (yeşil enerji seviyesi V daha düşüktür ve bu kazancın büyüklüğü, oluşan bağın enerjisine tam olarak eşittir). İkinci durumda ise enerji kaybı söz konusudur (kırmızı seviye X).

Bir topu yuvarladığınızı hayal edin. Yokuş aşağı yuvarlanırsa hiç çaba harcamazsınız ve top deliğe yuvarlanır. Tam tersine alnınızın teri ile topu tepeye doğru itiyorsunuz ama bıraktığınız anda

– ve top ayağına doğru yuvarlanıyor.

Ders 3. Atomların değerlik yetenekleri. Kovalent kimyasal bağ

Bir elektron bulutu ile bağlantı kurulduğunda ne olur?

Resmin basitliği için küresel simetrik s-AO'ları (l = 0) alıyoruz.

1. Bulutlar (gri toplar) toplanırsa, aşağıdaki resim ortaya çıkar - elektron yoğunluğunun "iki katına çıktığı" bir örtüşme bölgesi vardır ve bölgenin geri kalanında elektron bulutunun yoğunluğuyla çakışır. A atomu veya B atomunun elektron bulutunun yoğunluğu.

Bu durumda, hamburger köftesi gibi artan elektron yoğunluğu bağlanır.

A ve B atomlarının pozitif yüklü çekirdekleri.

2. Bulutlar (gri toplar) çıkarılırsa, yukarıdan bir resim belirir - ortada tam bir karşılıklı yıkım vardır ve kenarlarda - etkileşimden önce atomun elektron bulutunun yoğunluğu.

Bu durumda çekirdekler arasında elektron yoğunluğu yoktur ve Coulomb'un acımasız yasası atomların farklı yönlere uçmasını emreder.

Bu yüzden, kovalent kimyasal bağ Başlangıçta farklı atomlara ait olan zıt spinlere sahip eşleşmemiş elektronlar paylaşıldığında ortaya çıkar.

Bu durumda, kovalent bir kimyasal bağa giren elementlerin elektron alışverişi yaptığı görülüyor, bu nedenle böyle bir oluşum mekanizması (yöntemi)

kovalent bağa değişim bağı denir.

A· + ·B = A: B

(elektronların paylaşılması, ortak bir elektron çiftinin oluşması)

A· + ·B = A – B

(kimyasal bağ oluşumu,

A ve B arasındaki çizgi kimyasal bir bağı belirtir ve değerlik üssü olarak adlandırılır)

Ders 3. Atomların değerlik yetenekleri. Kovalent kimyasal bağ

Böylece değişim yoluyla kovalent bir kimyasal bağın oluşması için

mekanizma, atomların eşlenmemiş elektronlara sahip olması gerekir

Örnekler: hidrojen 1H 1s1; oksijen 8 O… 2s 2 2p4 .

H2 molekülünün oluşumu

iki hidrojen atomunun

H2O molekülünün oluşumu

iki hidrojen atomunun

ve oksijen atomu

Örneğin, bir hidrojen molekülü oluştuğunda, her atom 1e sağlar - ortak (bağlayıcı) bir elektron çifti elde edilir.

Bir su molekülü oluştuğunda, 1 oksijen atomu için

2 eşleşmemiş elektron, her biri 1e - olan 2 hidrojen atomu gerektirir

2 O – H bağı oluşur.Bu durumda oksijen atomunda ayrıca reaksiyona katılmayan iki çift elektron (2s ve 2p alt seviyesinde) bulunur. Bu tür çiftlere denir yalnız elektron çiftleri.

Değerlik seviyesindeki elektronlara sahip atomların görüntüsüne denir. Lewis yapıları. Bu durumda, farklı atomların elektronlarının farklı sembollerle (örneğin, · , * vb.) temsil edilmesi önerilir.

Atomların birbirine bağlanma sırasının görüntüsüne ne ad verilir?

yapısal formüller. Bu durumda harf üzerindeki her elektron çiftinin yerini bir değerlik vuruşu alır.

Maddelerin yapısal formülleri: H – H, H – O – H, O = O.

Ders 3. Atomların değerlik yetenekleri. Kovalent kimyasal bağ

Belirli bir elementin oluşturduğu kovalent bağların sayısına denir.

kovalentlik veya değerlik bu elementin.

Değerlik şu şekilde gösterilir: Roma rakamları.

Böylece bu aşamada bir elementin değeri, kovalent bağların oluşumunda rol alabilecek eşleşmemiş elektronların sayısına göre belirlenir.

Elementlerin değerlik olasılıkları.

1. Karbon.

Temel durumda, karbon atomunun elektronik konfigürasyonu 1s2 2s2 2p2'dir ve değerlik elektronları 2s ve 2p elektronlarıdır.

Bu durumda, karbon atomu değişime göre 2 kovalent bağ oluşturabilir

mekanizma.

Ancak pratikte iki değerlikli karbonun kararlı bileşikleri mevcut değildir.

2s ve 2p- arasındaki küçük fark nedeniyle

alt seviyede, çok az enerji harcayan bir karbon atomu ilk seviyeye geçebilir

uyarılmış durum (C* ile gösterilir).

Bu durumda, karbon atomu şunları yapabilir:

Değişim mekanizması yoluyla 4 kovalent bağ oluşturur.

Karbon değerliğinin IV olduğu kararlı moleküllerin örnekleri şunlardır:

Hidrojen ve oksijen içeren bileşikler...

Ders 3. Atomların değerlik yetenekleri. Kovalent kimyasal bağ

Karbon monoksit (IV),

Hidrojen siyanür,

Karınca

Karbon dioksit

Hidrosiyanik asit

Tüm bileşiklerde karbonun değeri IV, hidrojen – I, oksijen – II'dir.

Asetilen H–C ≡C–H, örneğin kaynak yaparken yüksek sıcaklıkta alev üretmek için kullanılan yanıcı bir gazdır.

Sonuç: Bu fırsat (boş yörüngeler) göz önüne alındığında, atomlar, kovalanslıklarını arttırmak için değerlik elektronlarını eşleştirebilirler.

Kovalent bağ oluşumunun donör-alıcı mekanizması.

Matematik büyük bir güçtür. Yukarıdakilerden de anlaşılacağı gibi, kimyasal bir bağ oluşturmak için 2 elektron (paylaşılan elektron çifti) gereklidir.

Açıkçası, iki elektron elde edilebilir:

Ancak başka bir çözüm daha var!

Kovalent bağ oluşumunun donör-alıcı mekanizması – bir atomun (vericinin) bağın oluşumu için bir çift elektron sağladığı ve diğer atomun (alıcının) boş (boş) bir elektron sağladığı bir kovalent bağ oluşturma yöntemi.

orbital.

Ders 3. Atomların değerlik yetenekleri. Kovalent kimyasal bağ

Örnek. Karbon monoksit molekülünün yapısı (karbon monoksit (II), karbon monoksit)

Bir karbon monoksit molekülünde karbon ve oksijen atomları, oluşan iki kovalent bağla birbirine bağlanır. metabolik mekanizma ile.

Bununla birlikte, karbon atomunun 2p alt seviyesinde doldurulmamış bir yörüngesi olduğundan ve oksijen atomunun yalnız bir çift elektronu olduğundan, üçüncü bir kovalent bağ aşağıdaki şekilde oluşturulur: bağışçı-alıcı mekanizma

Yazılı olarak bağışçı-alıcı mekanizması, karşı tarafı gösteren bir okla temsil edilir.

Donör atomu bir çift elektronun alıcı atomuna dönüşür.

Karbon monoksit molekülünün doğru yapısal formülü.

Oksijen değerliği III, karbon değerliği III'tür.

Oksijen ve karbon atomları arasındaki üçlü bağ şu değerle doğrulanır:

karbon-oksijen bağı enerjisi (değer üçlü bağ enerjisine olduğundan daha yakındır)

çift ​​bağ enerjisi), spektral analiz yöntemlerinden elde edilen veriler.

2. Atomların değerlik yetenekleri. Azot.

Azot, oksijen ve florin atomları elektronik yapılarından önemli ölçüde farklıdır.

enerji d-alt seviyesinin yokluğundan dolayı analoglar.

Nitrojen atomunun elektronik konfigürasyonu 7 N 1s2 2s2 2p3'tür.

Değerlik elektronları 2s2 2p3 – 3 eşleşmemiş elektron ve 1 elektron çifti.

Üç bağ çiftine ek olarak nitrojen atomunun da olduğu açıktır.

1 yalnız elektron çifti (2s2).

Ders 3. Atomların değerlik yetenekleri. Kovalent kimyasal bağ

Sonuç olarak, nitrojen atomu bir çift elektronun donörü olarak hareket etme kapasitesine sahiptir.

En basit durumda, PROTON bir alıcı olarak görev yapar: Bu örneğe, amonyağın asitlerle reaksiyonundan amonyum tuzları oluşturmasından aşinayız.

H3N: +H

HNH

Not:

1. Alıcının boş bir yörüngesi olmalıdır (bu durumda hidrojen atomu bir elektron kaybetmiştir ve boş bir yörüngeye sahiptir). 1s-AO)

2. Kimyasal reaksiyon sırasında yük korunur (yükün korunumu yasası!).

En büyük hata yük eksikliğidir çünkü nitrojen atomu değişim mekanizmasıyla 4 bağ oluşturamaz.

3. Amonyum katyonunun yapısı üç kovalent bağ N – H şeklinde gösterilmektedir,

Değerlik asal sayılarıyla gösterilen değişim mekanizmasına göre oluşturulmuş ve

verici-alıcı mekanizması tarafından oluşturulan bir kovalent bağ,

nitrojen atomundan hidrojen atomuna doğru bir okla gösterilir. Pozitif yük ya nitrojen atomunda (genellikle atomun üstünde) ya da NH4 parçacığında gösterilmelidir.

köşeli parantez içine alınır ve parantezlerin arkasına “+” işareti çizilir.

4. Azotun maksimum değeri DÖRT - bir atomun yalnızca 4 AO'su vardır; bunlardan üçü eşleşmemiş elektronlar içerir ve biri bir elektron çifti içerir. Bir sonraki enerji seviyesi (3s) bir bağ oluşturmak için kullanılamayacak kadar uzakta olduğundan nitrojen atomu V değerini oluşturamaz.

Bir nitrojen atomu tarafından kovalent bağ oluşumunun daha karmaşık durumlarını biraz sonra öğreneceksiniz.

Ders 3. Atomların değerlik yetenekleri. Kovalent kimyasal bağ

3. Atomların değerlik yetenekleri. Kükürt.

Elektronlar değerlik seviyesi temel durumdaki kükürt atomları aşağıdaki konfigürasyona sahiptir

16 S ... 3s 2 3p 4 – 2 elektron çifti ve 2 eşlenmemiş elektron.

Sonuç (sekizli kural) 1: kimyasal bileşikler oluştururken, elementlerin atomları elektronik konfigürasyonlarını en kararlı olana tamamlama eğilimindedir,

Örneğin, bir hidrojen sülfit molekülünde, kükürt atomu, hidrojen atomlu iki bağlanma çifti ve iki yalnız elektron çifti nedeniyle bir elektron okteti oluşturur.

Oktet kuralı ZORUNLU DEĞİLDİR, değişmez - oktet kuralının bir element veya diğeri için gözlemlenmediği sayısız bileşik vardır, ancak benzer stokiyometriye sahip bileşikler oluşturma genel eğilimini doğru bir şekilde tahmin eder.

D elemanlarının bağlantıları için karşılık gelen bir kural vardır on sekiz elektron, çünkü bu tamamen tamamlanmış bir ns2 (n-1)d10 np6 – elektron kabuğuna karşılık gelen elektron sayısıdır.

1 İkili – 2, Üçlü – 3, Dörtlü – 4, Beşli – 5, Altılı – 6, Yedili – 7, Sekizli – 8. Dolayısıyla sekizli kuralı bir kuraldır sekiz elektron.

>> Kimya: Kimyasal elementlerin atomlarının değerlik yetenekleri

Kimyasal elementlerin atomlarının dış enerji seviyelerinin yapısı esas olarak atomlarının özelliklerini belirler. Bu nedenle bu seviyelere değerlik seviyeleri denir. Bu seviyelerden ve bazen ön dış seviyelerden gelen elektronlar, kimyasal bağların oluşumunda rol oynayabilir. Bu tür elektronlara değerlik elektronları da denir.

Bir kimyasal elementin atomunun değerliliği, öncelikle kimyasal bir bağın oluşumuna katılan eşleşmemiş elektronların sayısı ile belirlenir.

Ders içeriği ders notları destekleyici çerçeve ders sunumu hızlandırma yöntemleri etkileşimli teknolojiler Pratik görevler ve alıştırmalar kendi kendine test atölyeleri, eğitimler, vakalar, görevler ödev tartışma soruları öğrencilerden gelen retorik sorular İllüstrasyonlar ses, video klipler ve multimedya fotoğraflar, resimler, grafikler, tablolar, diyagramlar, mizah, anekdotlar, şakalar, çizgi romanlar, benzetmeler, sözler, bulmacalar, alıntılar Eklentiler Özetler makaleler meraklı beşikler için püf noktaları ders kitapları temel ve ek terimler sözlüğü diğer Ders kitaplarının ve derslerin iyileştirilmesiDers kitabındaki hataların düzeltilmesi ders kitabındaki bir parçanın güncellenmesi, dersteki yenilik unsurları, eski bilgilerin yenileriyle değiştirilmesi Sadece öğretmenler için mükemmel dersler yılın takvim planı; metodolojik öneriler; tartışma programı Entegre Dersler

Hedefler.

  • Bir atomun ana özelliği olarak değerlik hakkında fikir geliştirmek, periyodik sistemin periyotları ve gruplarındaki kimyasal elementlerin atomlarının yarıçaplarındaki değişim modellerini tanımlamak.
  • Entegre bir yaklaşım kullanarak öğrencilerin karşılaştırma, karşılaştırma, analojiler bulma ve teorik akıl yürütmeye dayalı pratik sonuçları tahmin etme becerilerini geliştirin.
  • Başarı durumları yaratarak öğrencilerin psikolojik ataletinin üstesinden gelin.
  • Yaratıcı düşünme ve yansıtma yeteneklerini geliştirin.

Teçhizat: Tablo “Elemanların değerlik ve elektronik konfigürasyonları”, multimedya.

Epigraf.Mantık, hakikate ve sağduyuya yansıdığı takdirde her zaman hedefe, doğru sonuca götürür.

Ders entegrasyon unsurlarıyla birleştirilmiştir. Kullanılan öğretim yöntemleri: açıklayıcı-resimli, buluşsal ve probleme dayalı.

Aşama I. Gösterge ve motivasyon

Ders “kurulum” ile başlar (müzik sesleri - J. Brahms'ın Senfoni No. 3'ü).

Öğretmen: “Valency” kelimesi (Latince valentia'dan) 19. yüzyılın ortalarında, kimyanın gelişimindeki ikinci kimyasal-analitik aşamanın tamamlandığı dönemde ortaya çıktı. O zamana kadar 60'tan fazla element keşfedilmişti.

Değerlik kavramının kökenleri çeşitli bilim adamlarının eserlerinde yer almaktadır. J. Dalton, maddelerin belirli oranlarda birbirine bağlanan atomlardan oluştuğunu tespit etmiş, aslında E. Frankland, birleştirici kuvvet olarak değerlik kavramını ortaya atmıştır. F. Kekule değerliliği kimyasal bir bağla tanımladı. A.M. Butlerov, değerliliğin atomların reaktivitesi ile ilgili olduğuna dikkat çekti. DI. Mendeleev, atomların en yüksek değerliğinin sistemdeki elementin grup numarasıyla çakıştığı periyodik kimyasal elementler sistemini yarattı. Ayrıca “değişken değerlik” kavramını da tanıttı.

Soru. Değerlik nedir?

Çeşitli kaynaklardan alınan tanımları okuyun (öğretmen multimedya aracılığıyla slaytlar gösterir):

“Kimyasal bir elementin değeri-atomlarının diğer atomlarla belirli oranlarda birleşme yeteneği.”

"değerlik- bir elementin atomlarının başka bir elementin belirli sayıda atomunu bağlama yeteneği.”

"değerlik– giren atomların özelliği Kimyasal bileşiklerde belirli sayıda elektron verir veya alır (elektrovalans) veya elektronları iki atom için ortak elektron çiftleri oluşturacak şekilde birleştirir (kovalentlik).

Hangi değerlik tanımının daha mükemmel olduğunu düşünüyorsunuz ve diğerlerinde nerede eksik görüyorsunuz? (Gruplar halinde tartışma.)

Değerlik ve değerlik olasılıkları bir kimyasal elementin önemli özellikleridir. Atomların yapısına göre belirlenirler ve artan nükleer yüklerle periyodik olarak değişirler.

Öğretmen. Böylece şu sonuca varıyoruz:

Sizce “değerlik olasılığı” kavramı ne anlama geliyor?

Öğrenciler görüşlerini belirtirler. "Fırsat", "mümkün" kelimelerinin anlamını hatırlıyorlar, S.I. Ozhegov'un açıklayıcı sözlüğünde bu kelimelerin anlamını açıklığa kavuşturuyorlar:

"Fırsat- bir şeyin uygulanması için gerekli bir araç, bir koşul”;

"Olası"Olabilecek, mümkün, izin verilebilir, izin verilebilir, düşünülebilir."

(öğretmen sonraki slaytı gösterir)

Daha sonra öğretmen özetlemektedir.

Öğretmen. Atomların değer olasılıkları, bir elementin izin verilen değerlikleri, çeşitli bileşiklerdeki değerlerinin tamamıdır.

Aşama II. Operasyonlar ve yürütme

“Elementlerin değerlik ve elektronik konfigürasyonları” tablosuyla çalışma.

Öğretmen. Bir atomun değerliliği eşleşmemiş elektronların sayısına bağlı olduğundan, değerlik olasılıklarını hesaba katarak uyarılmış durumdaki atomların yapılarını dikkate almak faydalıdır. Bir karbon atomundaki elektronların yörüngeler arasındaki dağılımına ilişkin elektron kırınım formüllerini yazalım. Onların yardımıyla, karbon C'nin bileşiklerde hangi değerde sergilendiğini belirleyeceğiz. Yıldız işareti (*), uyarılmış durumdaki bir atomu belirtir:

Böylece karbon, buharlaşma nedeniyle IV değerlik sergiler
2s 2 – elektronlar ve bunlardan birinin boş bir yörüngeye geçişi. (Boş - boş, boş (S. I. Ozhegov))

Neden C-II ve IV ve H-I, He-O, Be – II, B – III, P-V değerlikleri var?

Elementlerin elektron kırınım formüllerini karşılaştırın (Şema No. 1) ve farklı değerliğin nedenini belirleyin.

Gruplarla çalışmak:

Öğretmen. Peki atomların değerlik ve değerlik yetenekleri neye bağlıdır? Bu iki kavrama birlikte bakalım (diyagram No. 2).

Atomu uyarılmış duruma aktarmak için gereken enerji tüketimi (E), kimyasal bağ oluşumu sırasında açığa çıkan enerji ile telafi edilir.

Temel (sabit) durumdaki bir atom ile uyarılmış durumdaki bir atom (şema No. 3) arasındaki fark nedir?

Öğretmen . Elementler şu değerlere sahip olabilir mi: Li -III, O - IV, Ne - II?

Cevabınızı bu elementlerin elektronik ve elektron kırınım formüllerini kullanarak açıklayın (diyagram No. 4).

Gruplarla çalışmak.

Cevap. Hayır, çünkü bu durumda elektronu hareket ettirmek için gereken enerji

(1s -> 2p veya 2p -> 3s) o kadar büyüktür ki, kimyasal bağ oluşumu sırasında açığa çıkan enerji ile telafi edilemezler.

Öğretmen. Atomların başka bir değerlik olasılığı daha vardır - yalnız elektron çiftlerinin varlığı (verici-alıcı mekanizmasına göre kovalent bir bağın oluşumu):

Aşama III. Değerlendirici-yansıtıcı

Sonuçlar özetlenir ve öğrencilerin dersteki çalışmaları karakterize edilir (dersin epigrafına dönüş). Daha sonra bir özet verilir - çocukların derse, konuya, öğretmene karşı tutumu.

1. Dersin nesini beğenmediniz?

2. Neyi beğendin?

3. Hangi sorular sizin için belirsiz kalıyor?

4. Öğretmenin çalışmasının ve kendi çalışmanızın değerlendirilmesi? (mantıklı).

Ev ödevi(O.S. Gabrielyan'ın ders kitabına göre, Kimya-10; profil düzeyi, paragraf No. 4, alıştırma 4)

Bir atomun değerlik kapasitesi eşleşmemiş elektronların sayısına göre belirlenir. Kimyasal bileşiklerin oluşumu sürecinde bu olasılıklardan tam olarak yararlanılabilir veya gerçekleşmeyebilir, ancak aşılabilir. Atomda boş yörüngeler olduğunda eşleşmemiş elektronların sayısında bir artış mümkündür ve elektronların normal durumdan uyarılmış duruma geçişinde harcanan enerji, kimyasal bir bileşiğin oluşum enerjisi ile telafi edilir.

Değerlik bağı yönteminde normal bağların oluşumu, yarı dolu iki değerlik yörüngesinin etkileşimini gerektirir. Burada A atomunun elektronlardan birine sahip olduğu ve bunu B atomu ile paylaştığı, onun da başka bir elektrona sahip olduğu ve A atomunun da bu elektronu kullanmasına izin verdiği varsayılmaktadır.

Atomların değerlik yetenekleri eşleşmemiş elektronların sayısına göre belirlenir., ayrıca başka bir elementin atomunun serbest yörüngelerine hareket edebilen paylaşılmamış elektron çiftlerinin sayısı (verici-alıcı mekanizmasına göre bir kovalent bağ oluşumuna katılır).

Kimyasal elementlerin atomlarının dış enerji seviyelerinin yapısı esas olarak atomlarının özelliklerini belirler. Bu nedenle bu seviyelere değerlik seviyeleri denir. Bu seviyelerin ve bazen ön-dış seviyelerin elektronları, kimyasal bağların oluşumunda rol oynayabilir. Bu tür elektronlara değerlik elektronları da denir.

Bir kimyasal elementin atomunun değeri, öncelikle kimyasal bir bağın oluşumuna katılan eşleşmemiş elektronların sayısı ile belirlenir.

Ana alt grupların elementlerinin atomlarının değerlik elektronları, dış elektron katmanının s- ve p-orbitallerinde bulunur. Lantanitler ve aktinitlerin dışındaki yan alt grupların elemanları için değerlik elektronları, dış ön katmanın d-orbitallerinde ve dış s-orbitalinde bulunur.

Kimyasal elementlerin atomlarının değerlik yeteneklerini doğru bir şekilde değerlendirmek için, içlerindeki elektronların enerji seviyeleri ve alt seviyeler arasındaki dağılımını dikkate almak ve Pauli ilkesine ve Hund'un uyarılmamış kuralına uygun olarak eşleştirilmemiş elektronların sayısını belirlemek gerekir ( atomun temel veya sabit) durumu ve uyarılmış (yani ek enerji almış olması, bunun sonucunda dış katmanın elektronlarının eşleştirilmesi ve serbest yörüngelere aktarılması). Uyarılmış durumdaki bir atom, yıldız işaretiyle karşılık gelen element sembolüyle gösterilir.

Kimyasal element atomlarının değerlik yetenekleri, atomların durağan ve uyarılmış durumlarındaki eşleşmemiş elektronların sayısıyla sınırlı olmaktan çok uzaktır. Kovalent bağların oluşumu için verici-alıcı mekanizmasını hatırlarsanız, o zaman kimyasal elementlerin atomlarının diğer iki değerlik olasılığı sizin için netleşecektir; bunlar, serbest yörüngelerin varlığı ve paylaşılmayan elektron çiftlerinin varlığı ile belirlenir. donör-alıcı mekanizması yoluyla kovalent bir kimyasal bağ.

Çözüm

Kimyasal elementlerin atomlarının değerlik yetenekleri belirlenir:

1) eşleşmemiş elektronların sayısı (tek elektronlu yörüngeler);

2) serbest yörüngelerin varlığı;

3) paylaşılmayan elektron çiftlerinin varlığı.



İlgili yayınlar