Sadržaj
Valensija je mjera reaktivnosti atoma ili molekule. Valjanost mnogih elemenata možete utvrditi ako pogledate njihove položaje u periodičnoj tablici, ali to za sve njih nije istina. Može se izračunati i valencija atoma ili molekule, bilježeći kako se kombinira s drugim atomima ili molekulama s poznatim valencijama.
Pravilo okteta
Kada određuju valenciju atoma ili molekule (onu za koju ne možete koristiti periodičnu tablicu za određivanje valencije), kemičari koriste pravilo okteta. Prema ovom pravilu, atomi i kemikalije kombiniraju se na takav način da stvaraju osam elektrona u vanjskoj ljusci bilo kojeg spoja koji oni tvore. Vanjska ljuska s osam elektrona je puna, što znači da je spoj stabilan.
Kad atom ili molekula imaju od jednog do četiri elektrona u svojoj vanjskoj ljusci, on ima pozitivnu valenciju, što znači da daje svoje slobodne elektrone. Kad je broj elektrona četiri, pet, šest ili sedam, određujete valenciju oduzimanjem broja elektrona od 8. To je zato što je atomu ili molekuli lakše prihvatiti elektrone kako bi postigli stabilnost. Svi plemeniti plinovi - osim helija - imaju osam elektrona u svojoj najudaljenijoj ljusci i kemijski su inertni. Helij je poseban slučaj - inertan je, ali ima samo dva elektrona u svojoj najudaljenijoj ljusci.
Periodna tablica
Znanstvenici su rasporedili sve elemente koji su trenutno poznati u grafikonu koji se naziva periodična tablica, a u mnogim slučajevima možete odrediti valenciju pogledajući grafikon. Na primjer, svi metali u stupcu 1, uključujući vodik i litij, imaju valnost +1, dok svi oni u stupcu 17, uključujući fluor i klor, imaju valitet -1. Plemeniti plinovi u stupcu 18 imaju valenciju od 0 i inertni su.
Valentnost bakra, zlata ili željeza ne možete pronaći pomoću ove metode jer imaju više aktivnih elektronskih školjki. To vrijedi za sve prijelazne metale u stupcima 3 do 10, teže elemente u stupcima 11 do 14, lantanide (elementi 57-71) i aktinide (elementi 89-103).
Određivanje Valencije iz kemijskih formula
Možete odrediti valenciju prijelaznog elementa ili radikala u određenom spoju tako što ćete primijetiti kako se kombinira s elementima s poznatom valencijom. Ova se strategija temelji na oktetskom pravilu, koje nam govori da se elementi i radikali kombiniraju tako da dobiju stabilnu vanjsku ljusku od osam elektrona.
Kao jednostavne ilustracije ove strategije, imajte na umu da se natrij (Na), s valentnošću +1, lako kombinira s klorom (Cl) koji ima valenciju -1, da tvori natrijev klorid (NaCl) ili kuhinjsku sol. Ovo je primjer ionske reakcije u kojoj jedan atom donira jedan atom, a drugi prihvaća. Međutim, potrebna su dva natrijeva atoma da se ionsko kombiniraju sa sumporom (S) da bi se dobio natrijev sulfid (Na2S), jako alkalizirajući sol koja se koristi u industriji celuloze. Budući da su potrebna dva natrijeva atoma da nastanu ovaj spoj, valencija sumpora mora biti -2.
Da bismo tu strategiju primijenili na složenije molekule, prvo je važno shvatiti da se elementi ponekad kombiniraju kako bi tvorili reaktivne radikale koji još uvijek nisu postigli stabilnu vanjsku ljusku od osam elektrona. Primjer je sulfatni radikal (SO4). Ovo je tetraedarska molekula u kojoj atom sumpora dijeli elektrone sa četiri atoma kisika u onome što nazivamo kovalentnom vezom. U takvom spoju možete pogledati formulu valencije atoma u radikalu. Međutim, možete odrediti valenciju radikala prema ionskim spojevima koje tvori. Na primjer, sulfatni radikal ionsko se kombinira s vodikom, čime nastaje sumporna kiselina (H2TAKO4). Ova molekula sadrži dva atoma vodika, od kojih je svaki poznata valencija +1, tako da je u ovom slučaju valencija radikala -2.
Nakon što utvrdite valentnost radikala, možete ga koristiti za izračun valencije ostalih elemenata i molekula s kojima se kombinira. Na primjer, željezo (Fe) je prijelazni metal koji može pokazati više valencija. Kad se kombinira sa sulfatnim radikalom, tvori željezni sulfat, FeSO4, njegova valencija mora biti +2, jer je valencija sulfatnog radikala, određena vezom koji tvori s vodikom, -2.