Structura nivelelor energetice exterioare ale atomilor de elemente chimice și definește practic proprietățile atomilor lor. Prin urmare, aceste niveluri sunt numite valență. Electronii acestor niveluri și nivelurile uneori predvneshnih pot participa la formarea legăturilor chimice. Acești electroni de valență, de asemenea, numit.
Chimica atom element de valenta este determinată în primul rând de numărul de electroni nepereche care participă la legături chimice.
electronii valența atomilor de elemente principale de grup, dispuse pe p-S și orbitalii ale straturilor de electroni exterioare. La elementele laterale ale subgrupe cu excepția lantanide și actinide, electronii de valență sunt situate s-orbitale și d-externe orbitali predvneshnego straturi.
Pentru a evalua corect valență posibile atomii elementelor chimice, este necesar să se ia în considerare distribuția electronilor în ele peste nivelurile de energie și subnivele și determină numărul de electroni nepereche în conformitate cu principiul lui Pauli și regula Hund la starea unui atom neexcitat (staționare sol sau) și un excitat (adică acesta a primit energia suplimentară, astfel o separare stratul exterior și trecerea electronilor în lor orbitala liberă). Un atom într-o stare excitată notat cu un element de simbol cu un asterisc. De exemplu, considerăm atomii posibilitatea valent fosforului în stările staționare și excitate:
In starea neexcitat a atomului de fosfor are trei electroni neasociat pe p-subnivelul. În atomul de tranziție în stare excitată de o pereche de electroni d-subnivel poate continua pe subnivelul liber d-orbital. valența fosfor schimbată astfel din trei (în starea de bază) la cinci (în stare excitată).
Separarea de electroni pereche necesită energie, deoarece electronii de asociere însoțită de o scădere a potențialului energetic al atomilor. Cu toate acestea, consumul de energie în traducerea unui atom într-o stare excitată este compensată de energia eliberată în formarea legăturilor chimice electroni nepereche.
Astfel, un atom de carbon în stare staționară are doi electroni nepereche. Prin urmare, participarea lor pot forma două perechi de electroni comune, care transportă două legături covalente. Cu toate acestea, sunt conștienți de faptul că mulți compuși anorganici și organici prezenți toți atomii de carbon tetravalent. Este evident că atomii săi formează patru legături covalente în acești compuși, în stare de excitare.
Consumul de energie pentru excitarea atomilor de carbon sunt compensate cu un exces de energie eliberată în formarea a două legături covalente suplimentare. Astfel, pentru a transfera atomii de carbon de la starea 2 2s staționară la un excitat 2p 2 - 2s 3 2p 1 este necesară pentru a cheltui aproximativ 400 kJ / mol de energie. Dar formarea unei legături C-H este alocată 360 kJ / mol în hidrocarburi saturate. În consecință, în formarea a două moli de legături C-H este evidențiat 720 kJ, care depășește transferul de energie de atomi de carbon în stare excitată la 320 kJ / mol.
In concluzie, posibilitatea ca atomii de valență ale elementelor chimice nu epuizează numărul de electroni nepereche în stările staționare și excitate ale atomilor. Dacă vă amintiți mecanismul donor-acceptor ak-formarea de legături covalente, va deveni mai evidente, iar celelalte două posibile valența atomilor de elemente chimice, care sunt determinate de prezența orbitali liberi și prezența perechilor de electroni nepuse capabile să asigure o legătură covalentă a mecanismului donor-acceptor. Să ne amintim formarea ionului de amoniu NH4 +. (Pentru mai multe detalii, vom implementa aceste caracteristici de valență atomi de elemente chimice în studiul legăturii chimice.)
Facem o concluzie generală.
Posibilități valența atomilor elementelor chimice sunt determinate: 1) numărul de electroni nepereche (orbitali one electron); 2) prezența orbitali libere; 3) prezența perechilor de electroni neîmpărtășite.
1. Care sunt cele trei factori determină posibilitatea valența atomilor de elemente chimice?
2. De ce este valența maximă a atomii elementelor din doua perioadă nu poate fi mai mult de patru?
3. Gândiți-vă la diferențele dintre conceptul de valență și starea de oxidare. Ceea ce au în comun?
4. Specificați valența și oxidarea atomilor de azot în ionul de amoniu NH4 +.
5. Se determină valența și oxidarea atomilor de carbon din substanțele cu formulele C2H6, C2H4, C2H2.
6. Se determină valența și oxidarea atomilor din substanțele cu formulele N2, NF3, H202, OF2, 02F2.
7. Se determină posibile atomi de valență de sulf și clor în sol și stările excitate.
Dacă aveți corecturi sau sugestii la această lecție, vă rugăm să ne contactați.
Dacă doriți să vedeți alte ajustări și sugestii pentru lecții, uita-te aici - Forumul Educațional.