Коротко: валентность — это число химических связей, которое атом образует с другими атомами (пишется римскими цифрами: I, II, III...). Определяют её двумя путями: по таблице Менделеева и по готовой формуле — через правило «валентность × индекс».
1. Что просто запоминают
Постоянная валентность:
| Валентность | Элементы |
|---|---|
| I | H, F, Li, Na, K, Ag |
| II | O, Mg, Ca, Ba, Zn |
| III | Al |
Водород и фтор — всегда I, кислород — почти всегда II. Это «опоры», от которых считают остальное.
2. По номеру группы
У элементов главных подгрупп (столбцы A) высшая валентность равна номеру группы:
- IV группа: C, Si — IV;
- V группа: N, P — V (высшая);
- VI группа: S — VI (высшая), а вот O — исключение, всегда II;
- VII группа: Cl — VII (высшая), а F — исключение, всегда I.
У многих неметаллов валентность переменная: сера бывает II (\(H_2S\)), IV (\(SO_2\)), VI (\(SO_3\)); азот — III (\(NH_3\)) и V (\(N_2O_5\)); хлор — I (\(HCl\)) и VII (\(Cl_2O_7\)). У металлов побочных подгрупп (Fe, Cu, Mn, Cr) она тоже переменная — её находят только по формуле.
3. Главный рабочий приём — по формуле
Правило: суммарная валентность одного элемента равна суммарной валентности другого.
Для \(A_xB_y\): \[ x \cdot V(A) = y \cdot V(B) \]
Примеры:
- \(H_2S\): \(2\cdot I = 1\cdot V(S)\), значит \(V(S)=II\);
- \(Fe_2O_3\): \(2\cdot V(Fe) = 3\cdot II = 6\), значит \(V(Fe)=III\);
- \(MnO_2\): \(1\cdot V(Mn) = 2\cdot II = 4\), значит \(V(Mn)=IV\);
- \(P_2O_5\): \(2\cdot V(P) = 5\cdot II = 10\), значит \(V(P)=V\).
4. Обратная задача — составить формулу по валентностям
Берём наименьшее общее кратное (НОК) валентностей и делим его на каждую валентность — получаем индексы.
Пример: оксид серы(VI), то есть S(VI) и O(II). \[ \text{НОК}(6,2)=6,\quad n(S)=\frac{6}{6}=1,\quad n(O)=\frac{6}{2}=3 \;\Rightarrow\; SO_3 \]
Пример: сульфид алюминия, Al(III) и S(II): НОК = 6, \(n(Al)=6/3=2\), \(n(S)=6/2=3\) → \(Al_2S_3\).
5. Проверка результата
Перемножь валентность на индекс у каждого элемента — числа должны совпасть:
\(Al_2S_3\): \(2\cdot III = 6\) и \(3\cdot II = 6\) — верно.
И ещё: валентность — число без знака, в отличие от степени окисления (у неё бывают «+» и «−»), их не путай.