Валентность. Валентные возможности атомов. Степень окисления (11 класс)

1.

Валентность.
Валентные возможности
атомов. Степень
окисления.
11 КЛАСС

2.

Электронная конфигурация атома и
валентность
основная цель изображения электронных
структур атомов – предсказание на их основе
важнейших свойств элементов;
внешняя электронная оболочка атома, если она
не полностью заполнена, называется валентной
оболочкой;
электроны этой оболочки называются
валентными ē;
число валентных ē определяет то, как атом
связывается с другими атомами посредством
химической связи;
путём образования химических связей атомы
стремятся заполнить свои внешние валентные
оболочки;
01.10.2024
2

3.

История становления понятия
«валентность»
понятие «валентность» (от лат. valentia -сила)
ввел Эдуард Франкланд (1853г);
валентность – способность атомов одного
элемента присоединять строго определенное
число атомов другого элемента
определяли валентность по водороду:
кислороду:
современное понятие «валентность»
В(O)=II
валентность – число химических связей,
В(Н)=I
которое данный атом образует с другими
атомами
01.10.2024
3

4.

Валентность атома определяется
I
II
числом неспаренных электронов
числом неподеленных электронных пар
и свободных орбиталей
max валентность совпадает с №группы
(искл. N, O, F )
для элементов главных подгрупп (S-и р-элементов)
валентные ē находятся на внешнем уровне
для элементов побочных подгрупп (d-элементов)
валентные ē, как правило, находятся на внешнем
S- и предвнешнем d-подуровнях
01.10.2024
4

5.

Валентность определяется числом
неспаренных электронов
Na
I
1S2 2S22p6 3S1
валентные ē
II
В(Na)= I, Na2O
S 1S2 2S22p6 3S23p4
валентные ē
I
II
I
II
В(S)= II, Na2S, H2S
N 1S2 2S22p3
валентные ē
III I
III I
В(N)= III, NH3, NCl3
01.10.2024
5

6.

Число неспаренных ē-ов может
увеличиваться
С
1S2 2S22p2
валентные ē
+ энергия
С*
1S2 2S12p3
400 кДж/моль
валентные ē
основное или
стационарное
состояние атома
01.10.2024
возбужденное
состояние
атома
Есв(С–Н)= 360кДж/моль
при образовании 2-х доп. связей
выигрыш – 720кДж/моль, что
превышает затраты на
320кДж/моль
6

7.

Возбуждённое состояние атомов
длятак
элементов
побочных
(d-элементов)
же возможно
и приподгрупп
спаривании
2 2S22p6 3S23p4
В(S)= II, Na2S, H2S
S 1Sэлектронов
6 3S23p63d64S2
Fe 1S2 2S22p
валентные
ē
2 2S22p4
О
1S
валентные ē
валентные ē
S*
1S222S222p663S223p363d16 1 1
Fe* 1S 2S 2p валентные
3S 3p 3dē 4S 4p
валентные
ē IV, SCl ,SO , H SO
В(S)=
4
2
2
3
22 2S222p66 3S213p633d524S14p2
Fe
*1S
S**1S 2S 2p 3S 3p 3d
d-элементы
валентные
ē
валентные
ē
В(S)= VI, SCl6, SO3, H2SO4
называют
переходными элементами
01.10.2024
7

8.

Валентность атома определяется
числом неподеленных электронных
пар и свободных орбиталей
в этом случае возникают связи по донорноакцепторному механизму:
молекула N
озона
молекула
2О5 О3
В(N)= IV
молекула HNО3
В(C)=
В(N)= IV, В(О)= I,
II В(О)=III
ст. ок-я(N)= +5, ст. ок-я(О)= –2
01.10.2024
8

9.

Упражнение 1:
у элементов Mg, Be, Al, B в соединениях
всегда постоянная валентность(какая?);
изобразите валентные ē этих элементов;
каковы валентные возможности Cl и F;
почему существуют различия?
01.10.2024
9

10.

степень
окисления –
Степень
окисления
– условный
валентность
–
атомазаряд
элемента
условный
атома;в
число(формальный
хим. связей; ) заряд
соединении, который
определяется
из
имеет
знак
не имеет знака
предположения,
(+) что
иливсе
(–); связи в
(I, II, III);
соединении
ионные.
может быть равна 0:
не может равняться 0:
(N≡N);
не может быть
дробным числом;
имеет определенный
предел применения.
N 20;
может выражаться
дробным числом KO2-½;
можно определять в
любых веществах.
валентность и степень окисления могут совпадать
или не совпадать по абсолютному значению
01.10.2024
Трухина О.Е.
10

11.

Степень окисления численно
совпадает с валентностью, если
в веществе нет
1. неполярных связей
PCl3
В(P)= III, В(Cl)= I
с.о.(P)= +3, с.о.(Cl)= –1
C2H6
В(C)= IV,
с.о.(C)= –3
N2
В(N)= III,
с.о.(N)= 0
01.10.2024
11

12.

Степень окисления численно
совпадает с валентностью, если
в веществе нет
2. донорно-акцепторных связей
CO
В(C) = В(O) = III; с.о.(C)= +2, с.о.(O)= –2
HNO3
O3
01.10.2024
В(N)= IV, В(О)= I, II
с.о.(N)= +5, с.о.(О)= –2
В(O)= II, III, I; с.о.(O)= 0
12

13.

высшая (+) ст.ок-я большинства
элементов обеих подгрупп равна №группы
таблицы ПСХЭ;
промежуточная (+) ст.ок-я м.б. любой:
от 0 до max
низшая (–) ст.ок-я элемента – неметалла
определяется числом электронов, которых
не достает для заполнения валентного слоя
(8 – №группы);
01.10.2024
13