Обясняваме какво е валентност в химията и какви са видовете валентност. Също така, примери за някои химични елементи.
Какво е Валенсия?
В химия, ние говорим за валентност, за да се отнасяме до броя на електроните, които атомът на даден химичен елемент има на последното си ниво на Енергия. Друг начин за тълкуване на валентността е като броя на електроните, от които един атом на определен химичен елемент трябва да се откаже или приеме, за да завърши последното си енергийно ниво. Тези електрони са от особено значение, тъй като те са отговорни за образуването на химични връзки, напр. ковалентни връзки (съвместно валентно: споделят валентност). Именно тези електрони се намесват в химична реакция.
Атомът може да има една или повече валентности. Поради тази причина тази концепция (създадена през деветнадесети век, за да обясни „афинитетите“ между различните атоми известен) е заменен с този на "окислително число", което накрая представлява практически едно и също нещо.
Например, водородният атом има валентност 1, което означава, че може да споделя електрон в последната си обвивка; въглеродът, от друга страна, има валентност 2 или 4, тоест може да отдаде два или четири електрона. Следователно, валентното число представлява способността на елемента да получава или отказва електрони по време на реакция или Химическа връзка.
През цялата история концепцията за валентност позволява развитието на теории относно химическите връзки, като:
- Структура на Луис. Това е двуизмерно представяне на молекули или йони, където ковалентните връзки са представени с тирета, а несподелените електрони с точки. Ако в структурите има самотни електронни двойки, те са представени от две точки.
- Теорията на валентната връзка. Тази теория гласи, че централният атом в молекулата има тенденция да образува двойки електрони, което зависи от геометричните ограничения на молекулата и спазването на октетното правило (йоните на химични елементи трябва да завършат последното си енергийно ниво с 8 електрона, за да достигнат по-стабилна конфигурация).
- Теорията на молекулярните орбитали. Според тази теория електроните не се приписват на отделни връзки между атомите (както е посочено в структурата на Люис), но тези електрони се движат в цялата молекула под въздействието на атомните ядра.
- Теорията за отблъскване на електронните двойки на валентната обвивка. Тази теория се основава на електростатичното отблъскване на валентните електрони на атома, които взаимно се отблъскват, докато достигнат подреждане в пространството, където накрая вече не се отблъскват и геометрията на молекулата се определя в тази конфигурация.
Видове валентност
Има два различни вида валентност:
- Максимална положителна валентност. Той отразява максималния комбинаторен капацитет на един атом, тоест най-големия брой електрони, които може да откаже. Електроните са отрицателно заредени, така че атом, който ги отказва, получава положителна валентност (+).
- Отрицателна Валенсия. Представлява способността на един атом да се комбинира с друг, който има положителна валентност. Атомите, които приемат електрони, имат отрицателна валентност (-).
Валенсия на елементите
Известните валентности на някои елементи на периодичната таблица са както следва:
- Водород (H): 1
- Въглерод (C): 2, 4
- Натрий (Na): 1
- Калий (К): 1
- Алуминий (Al): 3
- Живак (Hg): 1, 2
- Калций (Ca): 2
- Желязо (Fe): 2, 3
- олово (Pb): 2, 4
- Хром (Cr): 2, 3, 6
- Манган (Mn): 2, 3, 4, 6, 7
- Хлор (Cl): 1, 3, 5, 7
- Кислород (O): 1,2
- Сяра (S): 2, 4, 6
- Азот (N): 1, 2, 3, 4, 5
- Арсен (As): 3, 5
- Бор (В): 3
- Силиций (Si): 4
- Злато (Au): 1, 3
- Сребро (Ag): 1
- Фосфор (P): 3, 5
- Радиус (Ra): 2
- Магнезий (Mg): 2
- мед (Cu): 1, 2