כיצד לקבוע את הערכיות

המילה "valence" מן הלטינית ("valēns")מתורגמת כ"בעלת כוח ". זה היה הראשון שהוזכר בתחילת המאה ה -15, אבל המשמעות שלה ("סמים" או "לחלץ") לא היה שום קשר עם הפרשנות המודרנית. מייסד הרעיון הנוכחי של שוויון הוא הכימאי האנגלי המפורסם א פרנקלנד. בשנת 1852 הוא פרסם מאמר שבו כל תיאוריות והנחות שהיו קיימים באותה עת היו reeret. זה היה אדוארד פרנקלנד שהציג את הרעיון של "כוח התחברות", שהפך לבסיס של דוקטרינת הערכיות, אבל התשובה לשאלה "איך למצוא ערכיות?" לא גובשה באותה עת.

תפקיד נוסף בפיתוח התיאוריה נעשה על ידי יצירותפרידריך פרידריך אוגוסט קקולה (1857), ארצ'יבלד סקוט קופר (1858), AM Butlerov (1861), א פון-הופמן (1865). בשנת 1866, פ א Kekule בספר הלימוד שלו ציטט מולקולות כימיות מודל stereochemical עם התצורה tetrahedral אטום פחמן בצורת שרטוטים, אשר התברר כיצד לקבוע את ולנסי, לדוגמה, פחמן.

יסודות התיאוריה המודרנית של מליטה כימיתהם ייצוגים מכניים קוונטיים המוכיחים כי כתוצאה מהאינטראקציה בין שני אטומים נוצר זוג אלקטרונים משותף. אטומים עם אלקטרונים לא מזויפים עם ספינים מקבילים להדוף, ועם אלה מקבילים הם יכולים ליצור זוג אלקטרונים משותף. הקשר הכימי שנוצר בין שני אטומים כאשר הם מתקרבים זה לזה הוא ענן אלקטרונים חופף חלקית. כתוצאה מכך, בין שני הגרעינים, הצפיפות של המטען החשמלי נוצרת, אשר גרעינים טעונים באופן חיובי נמשכים, ומולקולה נוצרת. רעיון זה של מנגנון האינטראקציה של אטומים שונים יצר את הבסיס לתיאוריה של מליטה כימית או את שיטת הקשר הערבות. אז בכל זאת, איך לקבוע את הערכיות? יש לקבוע את מספר האג"ח כי האטום מסוגל להרכיב. אחרת, אנו יכולים לומר כי אנחנו צריכים למצוא את מספר אלקטרונים valence.

אם נשתמש בטבלה המחזורית, אזקל להבין כיצד לקבוע את הערכיות של אלמנט במספר האלקטרונים בקליפה החיצונית של האטום. הם נקראים ערכיות. לכל האלמנטים בכל קבוצה (הממוקמים בעמודות) יש מספר זהה של אלקטרונים בקונכיות החיצוניות. אלמנטים של הקבוצה הראשונה (H, Li, Na, K ואחרים) יש אלקטרון אחד valence. השני (Be, Mg, Ca, Sr, וכן הלאה) יש שני. השלישי (B, אל, Ga ואחרים) - שלושה. הרביעי (C, Si, גה ואחרים) יש ארבעה אלקטרונים valence. אלמנטים של הקבוצה החמישית (N, P, כמו ואחרים) יש חמישה אלקטרונים valence. אנחנו יכולים להמשיך עוד יותר, שכן ברור למדי כי מספר האלקטרונים בקליפה החיצונית של ענן האלקטרון יהיה שווה למספר הטבלה המחזורית. עם זאת, זה נצפה עבור שלוש הקבוצות הראשונות של כל שבע תקופות סדרה שלהם אפילו מוזר (תקופות וסדרות ממוקמים בשורות של השולחן). החל מהתקופה הרביעית והקבוצה הרביעית (לדוגמה, Ti, Zr, Hf, Ku), אלמנטים של תת קבוצות בשורות אפילו יש את הקליפה החיצונית מספר אלקטרונים שונים ממספר הקבוצה.

המושג "ערכיות" במשך כל הזמן הזה עברשינויים משמעותיים. כרגע אין פרשנות מדעית או סטנדרטית. לכן, היכולת לענות על השאלה "כיצד לקבוע valence?" משמש בדרך כלל למטרות מתודולוגיות. Valence נחשב את היכולת של אטומים, להיכנס לתגובות, כדי ליצור מולקולות עם קשרים כימיים, אשר נקראים קוולנטיים. לכן, הערכיות יכולה לבוא לידי ביטוי רק על ידי מספר שלם.

לדוגמה, כיצד לקבוע את הערכיות של אטום גופרית בתרכובות כגון מימן גפרתי או חומצה גופרתית. עבור מולקולה שבה אטום גופרית קשורה שני אטומי מימן, את מימן valence עבור מימן יהיה שני. במולקולת חומצת הגופרית, העומס חמצן שלה הוא שש. בשני המקרים, הערכיות עולה בקנה אחד עם הערך המוחלט של מידת החמצון של אטום הגופרית במולקולות אלה. במולקולה H2S, מצב החמצון שלה יהיה -2 (מאז צפיפות האלקטרונים במבנה האג"ח מועברת לאטום הגופרית, שהוא יותר electronegative). במולקולה H2SO4, מידת החמצון של אטום הגופרית היא +6 (מאז צפיפות האלקטרונים מועברת לאטום חמצן electronegative).