Инструкция
1
Главную роль в образовании химических связей играют валентные электроны, которые наименее прочно связаны с ядром. Так называют неспаренные электроны, расположенные на внешней оболочке атома. Именно поэтому важно представлять себе электронную конфигурацию рассматриваемого элемента.
2
Электронные конфигурации благородных газов обладают наибольшей устойчивостью. По этой причине благородные газы при обычных условиях химически инертны, не вступают в реакции с другими элементами. Атомы других элементов стремятся приобрести такую же устойчивую оболочку при образовании связей.
3
Итак, валентность – это способность атома образовывать определенное число ковалентных связей с другими атомами. Она выражается небольшим целым числом. Число химических связей – мера валентности.
4
Чтобы определить валентность, надо понять, что из себя представляет внешняя электронная оболочка атома, сколько неспаренных электронов она имеет. В основном и возбужденном состоянии атома валентность может быть различной.
5
В большинстве случаев высшая валентность элемента равна номеру группы в таблице Менделеева, в которой этот элемент находится. Но у этого правила есть исключения. Например, ему не подчиняются элементы второго периода – азот, кислород и фтор.
6
Так, высшая валентность фосфора +5. Азот находится в той же группе, но он не может проявлять валентность, большую 4. Внешняя электронная оболочка азота содержит три неспаренных электрона, поэтому в соединениях с водородом азот трехвалентен: так образуется аммиак NH3. При этом между азотом и водородом может образовываться четвертая ковалентная связь, но уже по донорно-акцепторному механизму, а не по обменному. Так образуется ион аммония NH4+.
7
Атомы бериллия, бора и углерода имеют переменную валентность. Это связано с тем, что электроны могут распариваться в пределах одного энергетического уровня. Энергия, затраченная на распаривание электронов, с лихвой компенсируется энергией образования дополнительных связей.
8
Углерод C, если посмотреть на его электронную конфигурацию, двухвалентен. Но истинной валентностью углерода является +4. Один электрон с 2s-орбитали перескакивает на свободную 2p-ячейку, и теперь углерод способен образовывать не две, а четыре связи. Четырехвалентный углерод – основа органической химии.