Звоните: +7 903 280-81-91
(Глеб Валентинович)

ЕГЭ по математике ЕГЭ по химии ОГЭ по математике ОГЭ по химии Высшая математика Химия студентам Математика Математика. Тесты
На главную Обо мне. Отзывы Контакты Условия и цены Вопрос - ответ Карта сайта Химия. Справочник Химия. Тесты


Еще немного о валентности. Информация для вдумчивых


← Начало статьи

В первой статье о валентности мы рассмотрели классическое определение этого понятия, привели несколько простых примеров. К сожалению, "формальное правило" определения валентности не всегда "работает".

Пример 6. Установите валентности элементов в молекуле Н2О2 (это вещество - известная всем перекись водорода).

Решение. "Ну, что же, ничего сложного! - скажете вы. - Валентность водорода известна (I), составим уравнение: 2 • 1 = 2 • Х. Вывод: валентность кислорода также = I. Правильно?"

Нет, друзья, неверно! Взгляните на перечень элементов с постоянной валентностью. Разве для кислорода она равна I?

"Хорошо, попробуем иначе, - скажете вы. - Валентность кислорода = II, валентность водорода = Х,
2 • 2 = 2 • х, следовательно, валентность водорода также равна II. На этот раз верно?"

Нет, снова промах! В той же таблице видим, что валентность Н всегда равна I. Кроме того, водород находится в I группе, значит, его валентность не может быть больше одного.

"Как же это возможно? - возмутитесь вы. - У кислорода всегда II, у водорода - I. Но ведь 2 • 2 не равно 2 • 1! Похоже, что наше правило не работает!"

Да, верно, формальное правило в данном случае оказывается бессильным. Но нет никаких причин для беспокойства! Молекула пероксида водорода имеет следующую структуру: H-O-O-Н. Мы видим, что валентность кислорода действительно равна двум (т. к. атом О образует две связи), а водорода - единице (по одной связи на каждый атом Н).




Для большинства органических соединений применение "формального правила" вообще приводит к абсурдным цифрам.

Пример 7. Установите валентности элементов в молекуле С3Н7 (пропан).

Решение. Валентность водорода нам известна, следовательно, для углерода получаем значение ... 7/3. Абсурд!

В действительности, все не так уж плохо. Структурная формула пропана имеет вид СH3-CH2-CH3. Каждый атом углерода соединен с четырьмя соседями. Валентность углерода в пропане равна IV. Кстати, в подавляющем большинстве органических соединений углерод имеет такую же валентность.

"Формальное правило" неэффективно в данном случае, поскольку часть валентных возможностей углерода тратится не на водород, а на связь с соседними атомами С.


Приведенные примеры показывает, что даже в бинарном соединении определить валентность не всегда легко. Но если бы дело было только в этом! Существует масса примеров, когда понятие валентности вообще теряет смысл.

Пример 8. Чему равна валентность кальция в простом веществе?

Аналогичный вопрос можно было бы задать по поводу магния, железа, урана или любого другого металла. Люди, знакомые со строением металлов и с понятием "металлическая связь", понимают, что вопрос о валентности задавать в данном случае вообще бессмысленно! Можно говорить о координационном числе, но это уже совершенно другое понятие.

Пример 9. Определите валентность железа в комплексном соединении K3[Fe(CN)6].

Степень окисления железа в данном веществе равна +3, а вот валентность ...

С этим вновь проблемы. Опять корректнее говорить не о валентности, а о координационном числе атома Fe. Координационное число = 6.




Пример 10. Чему равна валентность железа в FeO?

Ну, с формальной точки зрения все очень просто: валентность железа, разумеется, равна II. Мы так и называем это вещество: оксид железа (II).

Не будем, однако, спешить с выводами. Во-первых, оксид железа - вещество немолекулярного строения. Если мы рассматриваем, например, оксид SO2, можно выделить отдельные молекулы, в каждой из которых атомы кислорода соединены двумя ковалентными связями с атомом серы. В случае с FeO подобные рассуждения ошибочны. В кристаллической решетке нет "молекул" FeO.

Но и это еще не все. Состав оксида железа (II) вообще неправильно описывать формулой FeO. Правильнее записывать: FeхO, где х находится в диапазоне 0,9-0,95. Да-да, это соединение т. н. переменного состава. Вопреки канонам "классической" химии, его состав зависит от метода и условий получения. Вот и думайте тут о валентности! Считать ее переменной или считать, что различные атомы железа в кристалле имеют разную валентность?

В любом случае, о двухвалентном железе в данной ситуации можно забыть!


Прежде чем переходить к следующей части статьи, рекомендую вам задуматься над следующими вопросами:

  1. Чему равна валентность азота в ионе аммония (NH4+)? Если вы считаете, что валентность выше трех, как это согласуется с тем фактом, что в атоме азота имеется три неспаренных электрона?
  2. Некоторые утверждают, что валентность азота в HNO3 равна V. Возможно ли такое?
  3. В молекуле СО углерод и кислород связаны тремя ковалентными связями, однако в основном состоянии в атоме углерода два неспаренных электрона, а в первом возбужденном состоянии - четыре. Как можно объяснить данное противоречие?
  4. А как вообще можно утверждать, что валентность углерода в СО равна III? Как это доказать экспериментальным путем?

В следующей части мы ответим на эти вопросы и рассмотрим еще несколько интересных соединений.



Продолжение статьи →



Понравился сайт? Поделитесь ссылкой!
Копирайт

Воспроизведение материалов данного сайта возможно только с письменного согласия владельца сайта и при условии размещения активной ссылки на главную страницу данного ресурса.
Незаконное копирование будет преследоваться всеми возможными способами.


Copyright Repetitor2000.ru, 2000-2018.



 
Контакты
  • Телефон: 8-903-280-81-91 (Глеб Валентинович)
  • Эл. почта: teacher2002@mail.ru
  • Скайп: repetitor2000


Карта сайта



 
Счетчики

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru