Сделать конспект по 8 параграфу
Краткий ответ: валентность показывает, сколько связей может образовать атом. По валентностям составляют формулы веществ: общее число валентностей одного элемента должно равняться общему числу валентностей другого. Водород обычно одновалентен, кислород — двухвалентен.
§ 8. Валентность — конспект
1. Понятие валентности
Валентность — это свойство атомов одного химического элемента соединяться с определённым числом атомов другого элемента.
Валентность обозначают римскими цифрами:
- водород — I;
- кислород — II;
- азот может иметь валентность I, II, III, IV;
- углерод — II, IV.
При образовании вещества все валентности атомов должны быть использованы.
Примеры:
- вода: \( \mathrm{H_2O} \), кислород II соединяется с двумя атомами водорода I;
- аммиак: \( \mathrm{NH_3} \), азот III соединяется с тремя атомами водорода;
- метан: \( \mathrm{CH_4} \), углерод IV соединяется с четырьмя атомами водорода;
- углекислый газ: \( \mathrm{CO_2} \), структурная формула \( \mathrm{O=C=O} \).
Структурная формула показывает связи между атомами с помощью черточек.
2. Постоянная и переменная валентность
Элементы с постоянной валентностью:
- I: \( \mathrm{H,\ F,\ Li,\ Na,\ K} \);
- II: \( \mathrm{O,\ Mg,\ Ca,\ Ba} \);
- III: \( \mathrm{B,\ Al} \).
Элементы с переменной валентностью:
- медь: I, II;
- железо: II, III;
- сера: II, IV, VI;
- хлор: I, III, V, VII;
- азот: I, II, III, IV;
- углерод: II, IV;
- фосфор: III, V;
- кремний: II, IV.
Валентность элемента с переменной валентностью указывают в названии вещества римской цифрой: хлорид железа(III).
3. Как составить формулу по валентности
Алгоритм:
- Записать рядом символы элементов.
- Указать над ними валентности.
- Найти наименьшее общее кратное валентностей.
- Разделить это число на валентность каждого элемента. Полученные числа будут индексами.
- Индекс \(1\) не записывать.
Пример: оксид азота(III)
Валентности: \( \mathrm{N^{III}} \) и \( \mathrm{O^{II}} \).
Наименьшее общее кратное чисел 3 и 2 равно 6:
\[ 6:3=2,\qquad 6:2=3 \]
Формула:
\[ \mathrm{N_2O_3} \]
Пример: оксид азота(I)
\[ \mathrm{N^{I}O^{II}} \]
НОК \(1\) и \(2\) равен 2:
\[ 2:1=2,\qquad 2:2=1 \]
Формула:
\[ \mathrm{N_2O} \]
4. Группы атомов
Некоторые группы атомов имеют собственную валентность. Например, сульфатная группа \( \mathrm{SO_4} \) — двухвалентна.
Для алюминия и сульфатной группы:
\[ \mathrm{Al^{III}(SO_4)^{II}} \]
НОК \(3\) и \(2\) равен 6:
\[ 6:3=2,\qquad 6:2=3 \]
Формула:
\[ \mathrm{Al_2(SO_4)_3} \]
Если группа атомов повторяется несколько раз, её заключают в скобки.
5. Как определить валентность по формуле
Если известна валентность одного элемента, можно найти валентность другого.
Пример: \( \mathrm{MnO_2} \).
Кислород двухвалентен:
\[ 2\cdot 2=4 \]
Два атома кислорода имеют всего четыре валентности. Атом марганца один, значит, его валентность равна IV:
\[ \mathrm{Mn^{IV}O_2^{II}} \]
6. Названия бинарных соединений
Бинарные соединения состоят из атомов двух химических элементов.
Сначала называют второй элемент с суффиксом -ид, затем первый элемент:
- \( \mathrm{NaCl} \) — хлорид натрия;
- \( \mathrm{FeCl_3} \) — хлорид железа(III);
- \( \mathrm{P_2O_5} \) — оксид фосфора(V);
- \( \mathrm{CS_2} \) — сульфид углерода(IV).
7. Закон постоянства состава
Для веществ молекулярного строения действует закон постоянства состава:
Независимо от способа получения вещества его состав остаётся постоянным.
Закон сформулировал французский химик Жозеф Луи Пруст в начале XIX века.
Химическая формула позволяет определить:
- состав вещества;
- число атомов каждого элемента;
- относительную молекулярную массу;
- валентность элементов.
Проверка принципа
В формуле \( \mathrm{Al_2(SO_4)_3} \):
- алюминий: \(2\cdot III=6\);
- сульфатные группы: \(3\cdot II=6\).
Общее число валентностей одинаково, значит, формула составлена правильно.
