Orang sering mendengar kata “valensi” tanpa memahami sepenuhnya apa itu. Jadi apa itu valensi? Valensi adalah salah satu istilah yang digunakan dalam struktur kimia. Valensi pada dasarnya menentukan kemampuan suatu atom untuk membentuk ikatan kimia. Secara kuantitatif, valensi adalah jumlah ikatan yang diikuti oleh suatu atom.

Berapakah valensi suatu unsur

Valensi merupakan indikator kemampuan suatu atom untuk mengikat atom lain, membentuk ikatan kimia dengannya di dalam molekul. Jumlah ikatan suatu atom sama dengan jumlah elektron yang tidak berpasangan. Ikatan ini disebut kovalen.

Elektron tidak berpasangan adalah elektron bebas pada kulit terluar suatu atom yang berpasangan dengan elektron terluar atom lain. Setiap pasangan elektron tersebut disebut “elektron”, dan setiap elektron disebut valensi. Jadi pengertian kata “valensi” adalah jumlah pasangan elektron yang menghubungkan suatu atom dengan atom lainnya.

Valensi dapat digambarkan secara skematis dalam rumus kimia struktur. Jika hal ini tidak diperlukan, rumus sederhana digunakan yang tidak menunjukkan valensi.

Valensi maksimum unsur kimia dari satu golongan sistem periodik Mendeleev sama dengan nomor urut golongan tersebut. Atom-atom dari unsur yang sama dapat memiliki valensi yang berbeda dalam senyawa kimia yang berbeda. Polaritas ikatan kovalen yang terbentuk tidak diperhitungkan. Inilah sebabnya valensi tidak mempunyai tanda. Selain itu, valensi tidak boleh bernilai negatif dan sama dengan nol.

Terkadang konsep “valensi” disamakan dengan konsep “bilangan oksidasi”, tetapi hal ini tidak benar, meskipun terkadang indikator-indikator ini bertepatan. Bilangan oksidasi adalah istilah formal yang mengacu pada kemungkinan muatan yang akan diterima suatu atom jika pasangan elektronnya ditransfer ke atom yang lebih bermuatan listrik negatif. Di sini bilangan oksidasi mungkin memiliki beberapa tanda dan dinyatakan dalam satuan muatan. Istilah ini umum dalam kimia anorganik, karena dalam senyawa anorganik sulit untuk menilai valensinya. Sebaliknya, dalam kimia organik, valensi digunakan karena sebagian besar senyawa organik mempunyai struktur molekul.

Sekarang Anda tahu apa itu valensi unsur kimia!

Valensi adalah kemampuan atom untuk mengikat sejumlah atom lain ke dirinya sendiri.

Satu atom dari unsur monovalen lainnya bergabung dengan satu atom dari unsur monovalen(HCl) . Sebuah atom dari unsur divalen bergabung dengan dua atom dari unsur monovalen.(H2O) atau satu atom divalen(CaO) . Artinya, valensi suatu unsur dapat direpresentasikan sebagai angka yang menunjukkan berapa banyak atom suatu unsur monovalen yang dapat digabungkan dengan atom suatu unsur tertentu. Valensi suatu unsur adalah jumlah ikatan yang dibentuk suatu atom:

Tidak – monovalen (satu ikatan)

H – monovalen (satu ikatan)

HAI – divalen (dua ikatan untuk setiap atom)

S – heksavalen (membentuk enam ikatan dengan atom tetangga)

Aturan untuk menentukan valensi
elemen dalam koneksi

1. Valensi hidrogen disalahartikan SAYA(satuan). Kemudian sesuai dengan rumus air H 2 O, dua atom hidrogen terikat pada satu atom oksigen.

2. Oksigen dalam senyawanya selalu menunjukkan valensi II. Oleh karena itu, karbon dalam senyawa CO 2 (karbon dioksida) mempunyai valensi IV.

3. Valensi lebih tinggi sama dengan nomor grup .

4. Valensi terendah sama dengan selisih antara angka 8 (banyaknya golongan dalam tabel) dan banyaknya golongan di mana unsur tersebut berada, yaitu. 8 - N kelompok .

5. Untuk logam yang terletak pada subkelompok “A”, valensinya sama dengan nomor golongannya.

6. Nonlogam umumnya menunjukkan dua valensi: lebih tinggi dan lebih rendah.

Contoh: belerang mempunyai valensi VI tertinggi dan valensi terendah (8 – 6) sama dengan II; fosfor menunjukkan valensi V dan III.

7. Valensi bisa konstan atau variabel.

Valensi suatu unsur harus diketahui untuk menyusun rumus kimia suatu senyawa.

Algoritma penyusunan rumus senyawa fosfor oksida

Pengurutan	Merumuskan fosfor oksida
1. Tuliskan lambang unsur-unsurnya	R HAI
2. Menentukan valensi unsur	V II PO
3. Temukan kelipatan persekutuan terkecil dari nilai numerik valensi	5 2 = 10
4. Temukan hubungan antara atom-atom unsur dengan membagi kelipatan terkecil yang ditemukan dengan valensi unsur-unsur yang bersesuaian	10: 5 = 2, 10: 2 = 5; P:O=2:5
5. Tuliskan indeks untuk simbol elemen	R 2 HAI 5
6. Rumus senyawa (oksida)	R 2 HAI 5

Ingat!

Ciri-ciri penyusunan rumus kimia senyawa.

1) Valensi terendah ditunjukkan oleh unsur yang terletak di kanan ke atas pada tabel D.I. Mendeleev, dan valensi tertinggi ditunjukkan oleh unsur yang terletak di kiri dan bawah.

Misalnya, dalam kombinasi dengan oksigen, belerang menunjukkan valensi VI tertinggi, dan oksigen menunjukkan valensi II terendah. Jadi, rumus sulfur oksidanya adalah JADI 3.

Dalam senyawa silikon dengan karbon, yang pertama menunjukkan valensi IV tertinggi, dan yang kedua - IV terendah. Jadi rumusnya – SiC. Ini adalah silikon karbida, dasar dari bahan tahan api dan abrasif.

2) Atom logam menempati urutan pertama dalam rumus.

2) Dalam rumus senyawa, atom nonlogam yang mempunyai valensi paling rendah selalu menempati urutan kedua, dan nama senyawa tersebut diakhiri dengan “id”.

Misalnya,Sao - kalsium oksida, NaCl - natrium klorida, PbS – timbal sulfida.

Sekarang Anda dapat menulis rumus senyawa logam dan nonlogam.

DEFINISI

Di bawah valensi mengacu pada sifat atom suatu unsur tertentu untuk mengikat atau mengganti sejumlah atom unsur lain.

Oleh karena itu, ukuran valensi dapat berupa jumlah ikatan kimia yang dibentuk oleh suatu atom dengan atom lain. Dengan demikian, saat ini valensi suatu unsur kimia biasanya dipahami sebagai kemampuannya (dalam arti sempit, ukuran kemampuannya) untuk membentuk ikatan kimia. Dalam representasi metode ikatan valensi, nilai numerik valensi sesuai dengan jumlah ikatan kovalen yang dibentuk suatu atom.

Unsur dengan valensi konstan

Ada elemen dengan apa yang disebut. valensi konstan (logam golongan IA dan IIA, aluminium, hidrogen, fluor, oksigen, dll.), yang dalam senyawanya menunjukkan bilangan oksidasi tunggal, yang paling sering bertepatan dengan nomor golongan Tabel Periodik D.I. Mendeleev, di mana mereka berada). Mari kita lihat contoh beberapa unsur kimia.

Valensi unsur-unsur subkelompok utama golongan I sama dengan satu, karena pada tingkat terluar atom-atom unsur-unsur ini memiliki satu elektron:

3 Li 1s 2 2s 1

11 Na 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1

Valensi unsur-unsur subkelompok utama golongan II dalam keadaan dasar (tidak tereksitasi) adalah nol, karena tidak ada elektron yang tidak berpasangan pada tingkat energi terluar:

4 Menjadi1 2 2 S 2

12Mg 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2

Ketika atom-atom ini tereksitasi, pasangan elektron s dipisahkan menjadi sel bebas dari sublevel p pada tingkat yang sama dan valensinya menjadi sama dengan dua (II):

Oksigen dan fluor dalam semua senyawa menunjukkan valensi konstan sebesar dua (II) untuk oksigen dan satu (I) untuk fluor. Elektron valensi unsur-unsur ini berada pada tingkat energi kedua, dimana tidak ada lagi sel bebas:

8 HAI 1s 2 2s 2 2p 4

9 F 1s 2 2s 2 2p 5

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

Latihan	Jumlah elektron tidak berpasangan pada atom boron dalam keadaan dasar sama dengan jumlah elektron tidak berpasangan pada atom: 1) rubidium; 2) silikon; 3) oksigen; 4) kalsium.
Larutan	Jumlah elektron tidak berpasangan dalam atom suatu unsur kimia paling sering sama dengan salah satu nilai valensi yang ditunjukkan oleh unsur tersebut. Untuk menentukan jumlah elektron tidak berpasangan dalam atom boron dalam keadaan dasar, kita tuliskan rumus elektronik unsur ini: 5 B 1s 2 2s 2 2p 1 . Tingkat elektron terluar boron mengandung 3 elektron, dan hanya satu yang tidak berpasangan. Rubidium juga memiliki satu elektron tidak berpasangan pada keadaan dasar, karena terletak pada golongan IA dan hanya terdapat satu elektron pada tingkat elektronik terluarnya, yang tentu saja tidak berpasangan.
Menjawab	Pilihan 1

CONTOH 2

Latihan	Tentukan valensi unsur-unsur dalam senyawa berikut: a) NH 3 ; b) JADI 2; c) CO2; d) H2S; e) P 2 O 5.
Larutan	Penentuan valensi unsur dalam suatu senyawa kimia harus dimulai dengan menunjukkan valensi unsur yang diketahui. Pada pilihan “a” adalah hidrogen, karena valensinya selalu sama dengan I: Kami menempatkan nilai yang dihasilkan di sebelah kanan simbol kimia unsur ini, yang dilambangkan dengan angka Arab: Sekarang kita membagi jumlah unit valensi dengan jumlah atom (indeks) unsur yang valensinya diketahui: Mari kita tempatkan hasil bagi (3) dengan angka Romawi di atas elemen yang diinginkan sebagai valensinya: Artinya valensi unsur-unsur dalam senyawa NH 3 adalah sama: untuk nitrogen - III dan untuk hidrogen - I. Demikian pula kita menentukan valensi unsur-unsur dalam senyawa lain: b) S IV O II 2; c) C IV O II 2; d) H I 2 S II; e) PV 2 HAI II 5.
Menjawab	a) N III H I 3; b) S IV O II 2; c) C IV O II 2; d) H I 2 S II; e) PV 2 HAI II 5

Dalam pelajaran kimia, Anda sudah mengenal konsep valensi unsur kimia. Kami telah mengumpulkan semua informasi berguna tentang masalah ini di satu tempat. Gunakan saat Anda mempersiapkan Ujian Negara dan Ujian Negara Bersatu.

Valensi dan analisis kimia

Valensi– kemampuan atom suatu unsur kimia untuk masuk ke dalam senyawa kimia dengan atom unsur lainnya. Dengan kata lain, ini adalah kemampuan suatu atom untuk membentuk sejumlah ikatan kimia dengan atom lain.

Dari bahasa Latin kata “valensi” diterjemahkan sebagai “kekuatan, kemampuan.” Nama yang sangat tepat, bukan?

Konsep “valensi” adalah salah satu konsep dasar dalam kimia. Itu diperkenalkan bahkan sebelum para ilmuwan mengetahui struktur atom (pada tahun 1853). Oleh karena itu, ketika kita mempelajari struktur atom, ia mengalami beberapa perubahan.

Jadi, dari sudut pandang teori elektronik, valensi berhubungan langsung dengan jumlah elektron terluar suatu atom suatu unsur. Artinya, yang dimaksud dengan “valensi” adalah jumlah pasangan elektron yang menghubungkan suatu atom dengan atom lain.

Mengetahui hal ini, para ilmuwan mampu menggambarkan sifat ikatan kimia. Hal ini terletak pada kenyataan bahwa sepasang atom suatu zat berbagi sepasang elektron valensi.

Anda mungkin bertanya, bagaimana ahli kimia abad ke-19 mampu mendeskripsikan valensi meskipun mereka percaya bahwa tidak ada partikel yang lebih kecil dari atom? Ini tidak berarti bahwa hal itu sesederhana itu - mereka mengandalkan analisis kimia.

Melalui analisis kimia, para ilmuwan di masa lalu menentukan komposisi suatu senyawa kimia: berapa banyak atom dari berbagai unsur yang terkandung dalam molekul zat yang bersangkutan. Untuk melakukan ini, perlu ditentukan berapa massa pasti setiap unsur dalam sampel zat murni (tanpa pengotor).

Benar, metode ini bukannya tanpa kekurangan. Karena valensi suatu unsur dapat ditentukan dengan cara ini hanya dalam kombinasi sederhananya dengan hidrogen yang selalu monovalen (hidrida) atau selalu oksigen divalen (oksida). Misalnya, valensi nitrogen dalam NH 3 adalah III, karena satu atom hidrogen terikat pada tiga atom nitrogen. Dan valensi karbon dalam metana (CH 4), menurut prinsip yang sama, adalah IV.

Metode penentuan valensi ini hanya cocok untuk zat sederhana. Namun dalam asam, dengan cara ini kita hanya dapat menentukan valensi senyawa seperti residu asam, tetapi tidak semua unsur (kecuali valensi hidrogen yang diketahui) satu per satu.

Seperti yang telah Anda ketahui, valensi ditunjukkan dengan angka Romawi.

Valensi dan asam

Karena valensi hidrogen tetap tidak berubah dan Anda sudah mengetahuinya, Anda dapat dengan mudah menentukan valensi residu asam. Jadi, misalnya pada H 2 SO 3 valensi SO 3 adalah I, pada HСlO 3 valensi СlO 3 adalah I.

Demikian pula, jika valensi residu asam diketahui, mudah untuk menuliskan rumus asam yang benar: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valensi dan rumus

Konsep valensi hanya masuk akal untuk zat yang bersifat molekuler dan sangat tidak cocok untuk menggambarkan ikatan kimia dalam senyawa yang bersifat cluster, ionik, kristal, dll.

Indeks dalam rumus molekul suatu zat mencerminkan jumlah atom unsur yang menyusun komposisinya. Mengetahui valensi unsur membantu menempatkan indeks dengan benar. Dengan cara yang sama, dengan melihat rumus molekul dan indeks, Anda dapat mengetahui valensi unsur-unsur penyusunnya.

Anda mengerjakan tugas seperti ini dalam pelajaran kimia di sekolah. Misalnya, dengan memiliki rumus kimia suatu zat yang diketahui valensi salah satu unsurnya, Anda dapat dengan mudah menentukan valensi unsur lainnya.

Untuk melakukan ini, Anda hanya perlu mengingat bahwa dalam suatu zat yang bersifat molekuler, jumlah valensi kedua unsur adalah sama. Oleh karena itu, gunakan kelipatan persekutuan terkecil (sesuai dengan jumlah valensi bebas yang diperlukan untuk suatu senyawa) untuk menentukan valensi suatu unsur yang tidak Anda ketahui.

Agar lebih jelas, mari kita ambil rumus oksida besi Fe 2 O 3. Di sini, dua atom besi dengan valensi III dan 3 atom oksigen dengan valensi II ikut serta dalam pembentukan ikatan kimia. Kelipatan persekutuan terkecilnya adalah 6.

• Contoh: Anda mempunyai rumus Mn 2 O 7. Anda tahu valensi oksigen, mudah untuk menghitung kelipatan persekutuan terkecil adalah 14, maka valensi Mn adalah VII.

Dengan cara serupa, Anda dapat melakukan yang sebaliknya: tuliskan rumus kimia suatu zat yang benar, dengan mengetahui valensi unsur-unsurnya.

• Contoh: untuk menulis rumus fosfor oksida dengan benar, kita memperhitungkan valensi oksigen (II) dan fosfor (V). Artinya kelipatan persekutuan terkecil P dan O adalah 10. Oleh karena itu, rumusnya berbentuk sebagai berikut: P 2 O 5.

Mengetahui dengan baik sifat-sifat unsur yang ditunjukkannya dalam berbagai senyawa, valensinya dapat ditentukan bahkan dari kemunculan senyawa tersebut.

Misalnya: oksida tembaga berwarna merah (Cu 2 O) dan hitam (CuO). Tembaga hidroksida berwarna kuning (CuOH) dan biru (Cu(OH) 2).

Untuk membuat ikatan kovalen dalam suatu zat lebih visual dan mudah dipahami oleh Anda, tulislah rumus strukturnya. Garis antar unsur melambangkan ikatan (valensi) yang timbul antar atomnya:

Karakteristik valensi

Saat ini, penentuan valensi suatu unsur didasarkan pada pengetahuan tentang struktur kulit elektron terluar atomnya.

Valensi dapat berupa:

• konstan (logam dari subkelompok utama);
• variabel (non-logam dan logam golongan sekunder):
• valensi yang lebih tinggi;
• valensi terendah.

Berikut ini tetap konstan dalam berbagai senyawa kimia:

• valensi hidrogen, natrium, kalium, fluor (I);
• valensi oksigen, magnesium, kalsium, seng (II);
• valensi aluminium (III).

Namun valensi besi dan tembaga, brom dan klor, serta banyak unsur lainnya berubah ketika berbagai senyawa kimia terbentuk.

Teori valensi dan elektron

Dalam kerangka teori elektronik, valensi suatu atom ditentukan berdasarkan jumlah elektron tidak berpasangan yang ikut serta dalam pembentukan pasangan elektron dengan elektron atom lain.

Hanya elektron yang terletak di kulit terluar atom yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan kimia. Oleh karena itu, valensi maksimum suatu unsur kimia adalah jumlah elektron pada kulit elektron terluar atomnya.

Konsep valensi erat kaitannya dengan Hukum Periodik yang ditemukan oleh D. I. Mendeleev. Jika Anda memperhatikan tabel periodik dengan cermat, Anda dapat dengan mudah melihat: posisi suatu unsur dalam sistem periodik dan valensinya saling terkait erat. Valensi tertinggi unsur-unsur yang termasuk dalam golongan yang sama sesuai dengan nomor urut golongan dalam tabel periodik.

Anda akan mengetahui valensi terendah dengan mengurangkan nomor golongan suatu unsur yang Anda minati dari jumlah golongan dalam tabel periodik (ada delapan).

Misalnya, valensi banyak logam bertepatan dengan jumlah golongan dalam tabel periodik unsur-unsurnya.

Tabel valensi unsur kimia

Nomor seri kimia. unsur (nomor atom)	Nama	Simbol kimia	Valensi
1	Hidrogen Helium Litium Berilium Karbon Nitrogen / Nitrogen Oksigen Fluor Neon / Neon Natrium/Natrium Magnesium/Magnesium Aluminium Silikon Fosfor / Fosfor Belerang/Belerang Klorin Argon / Argon Kalium / Kalium Kalsium Skandium titanium Vanadium Krom / Kromium Mangan / Mangan Besi Kobalt Nikel Tembaga Seng galium Germanium Arsenik/Arsenik Selenium Brom Kripton / Kripton Rubidium / Rubidium Strontium / Strontium Itrium / Itrium Zirkonium / Zirkonium Niobium / Niobium Molibdenum teknesium / teknesium Rutenium / Rutenium Rhodium Paladium Perak Kadmium India Timah/Timah Antimon / Antimon Telurium / Telurium Yodium / Yodium Xenon / Xenon sesium Barium / Barium Lantanum / Lantanum Cerium Praseodymium / Praseodymium Neodimium / Neodimium Prometium / Prometium Samarium / Samarium Europium Gadolinium / Gadolinium Terbium / Terbium Disprosium / Disprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium / Ytterbium Lutetium / Lutetium Hafnium / Hafnium Tantalum / Tantalum Tungsten/Tungsten Renium / Renium Osmium / Osmium Iridium/Iridium Platinum Emas Air raksa Talium / Talium Memimpin/Memimpin Bismut polonium Astatin Radon / Radon Fransium Radium Aktinium Torium Proaktinium / Protaktinium Uranium / Uranium	H	SAYA (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) I, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) Tidak ada data Tidak ada data (II), III, IV, (V), VI

Valensi-valensi yang jarang ditunjukkan oleh unsur-unsur yang memilikinya diberikan dalam tanda kurung.

Valensi dan keadaan oksidasi

Jadi, berbicara tentang bilangan oksidasi, yang dimaksud dengan atom dalam suatu zat yang bersifat ionik (yang penting) mempunyai muatan konvensional tertentu. Dan jika valensi bersifat netral, maka bilangan oksidasinya bisa negatif, positif, atau sama dengan nol.

Menariknya, untuk atom dari unsur yang sama, bergantung pada unsur yang membentuk senyawa kimianya, valensi dan bilangan oksidasinya bisa sama (H 2 O, CH 4, dll.) atau berbeda (H 2 O 2, HNO 3 ).

Kesimpulan

Dengan memperdalam pengetahuan Anda tentang struktur atom, Anda akan mempelajari lebih dalam dan detail tentang valensi. Penjelasan tentang unsur-unsur kimia ini tidaklah menyeluruh. Namun hal ini mempunyai arti praktis yang besar. Seperti yang telah Anda lihat sendiri lebih dari sekali, memecahkan masalah dan melakukan eksperimen kimia dalam pelajaran Anda.

Artikel ini dirancang untuk membantu Anda mengatur pengetahuan Anda tentang valensi. Dan juga mengingatkan Anda bagaimana hal itu dapat ditentukan dan di mana valensi digunakan.

Kami berharap materi ini bermanfaat bagi Anda dalam mempersiapkan pekerjaan rumah Anda dan mempersiapkan diri untuk ujian dan ujian.

blog.site, apabila menyalin materi seluruhnya atau sebagian, diperlukan link ke sumber aslinya.

Tingkat pengetahuan tentang struktur atom dan molekul pada abad ke-19 tidak memungkinkan kita menjelaskan alasan mengapa atom membentuk sejumlah ikatan dengan partikel lain. Namun gagasan para ilmuwan lebih maju dari zamannya, dan valensi masih dipelajari sebagai salah satu prinsip dasar kimia.

Dari sejarah munculnya konsep “valensi unsur kimia”

Ahli kimia Inggris terkemuka abad ke-19, Edward Frankland, memperkenalkan istilah “ikatan” ke dalam penggunaan ilmiah untuk menggambarkan proses interaksi atom satu sama lain. Ilmuwan memperhatikan bahwa beberapa unsur kimia membentuk senyawa dengan jumlah atom lain yang sama. Misalnya, nitrogen mengikat tiga atom hidrogen ke molekul amonia.

Pada bulan Mei 1852, Frankland berhipotesis bahwa terdapat sejumlah ikatan kimia tertentu yang dapat dibentuk oleh atom dengan partikel materi kecil lainnya. Frankland menggunakan ungkapan "kekuatan kohesif" untuk menggambarkan apa yang kemudian disebut valensi. Seorang ahli kimia Inggris menentukan berapa banyak ikatan kimia yang terbentuk pada atom-atom unsur individu yang dikenal pada pertengahan abad ke-19. Karya Frankland merupakan kontribusi penting bagi kimia struktural modern.

Perkembangan pandangan

Kimiawan Jerman F.A. Kekule membuktikan pada tahun 1857 bahwa karbon bersifat tetrabasa. Dalam senyawa paling sederhana, metana, ikatan muncul dengan 4 atom hidrogen. Ilmuwan menggunakan istilah "kebasaan" untuk menunjukkan sifat unsur-unsur untuk mengikat sejumlah partikel lain yang ditentukan secara ketat. Di Rusia, data disistematisasikan oleh A.M. Butlerov (1861). Teori ikatan kimia mendapat perkembangan lebih lanjut berkat doktrin perubahan periodik sifat-sifat unsur. Penulisnya adalah D.I. Ia membuktikan bahwa valensi unsur kimia dalam senyawa dan sifat lainnya ditentukan oleh posisinya dalam tabel periodik.

Representasi grafis dari valensi dan ikatan kimia

Kemampuan untuk menggambarkan molekul secara visual adalah salah satu keunggulan teori valensi. Model pertama muncul pada tahun 1860-an, dan sejak tahun 1864, model tersebut telah digunakan untuk mewakili lingkaran dengan tanda kimia di dalamnya. Di antara simbol-simbol atom, tanda hubung ditunjukkan, dan jumlah garis-garis ini sama dengan nilai valensi. Pada tahun yang sama, model bola dan tongkat pertama diproduksi (lihat foto di sebelah kiri). Pada tahun 1866, Kekule mengusulkan gambar stereokimia atom karbon dalam bentuk tetrahedron, yang ia sertakan dalam buku teks Kimia Organiknya.

Valensi unsur kimia dan pembentukan ikatan dipelajari oleh G. Lewis yang menerbitkan karyanya pada tahun 1923. Ini adalah nama yang diberikan untuk partikel terkecil bermuatan negatif yang menyusun cangkang atom. Dalam bukunya, Lewis menggunakan titik-titik di keempat sisinya untuk mewakili elektron valensi.

Valensi hidrogen dan oksigen

Sebelum penciptaannya, valensi unsur-unsur kimia dalam suatu senyawa biasanya dibandingkan dengan atom-atom yang diketahui. Hidrogen dan oksigen dipilih sebagai standar. Unsur kimia lain menarik atau menggantikan sejumlah atom H dan O.

Dengan cara ini, sifat-sifat senyawa dengan hidrogen monovalen ditentukan (valensi unsur kedua ditunjukkan dengan angka Romawi):

• HCl - klorin (I):
• H 2 O - oksigen (II);
• NH 3 - nitrogen (III);
• CH 4 - karbon (IV).

Dalam oksida K 2 O, CO, N 2 O 3, SiO 2, SO 3, valensi oksigen logam dan non-logam ditentukan dengan menggandakan jumlah atom O yang ditambahkan. Diperoleh nilai sebagai berikut: K ( Saya), C (II), N (III), Si(IV), S(VI).

Cara menentukan valensi unsur kimia

Ada keteraturan dalam pembentukan ikatan kimia yang melibatkan pasangan elektron bersama:

• Valensi khas hidrogen adalah I.
• Valensi oksigen yang biasa adalah II.
• Untuk unsur non-logam, valensi terendah dapat ditentukan dengan rumus 8 - jumlah golongan tempatnya berada dalam tabel periodik. Yang tertinggi, jika memungkinkan, ditentukan oleh nomor grup.
• Untuk unsur-unsur subkelompok samping, valensi maksimum yang mungkin sama dengan nomor golongannya dalam tabel periodik.

Penentuan valensi unsur kimia menurut rumus senyawa dilakukan dengan menggunakan algoritma sebagai berikut:

1. Tuliskan nilai yang diketahui untuk salah satu unsur di atas simbol kimianya. Misalnya, dalam Mn 2 O 7 valensi oksigennya adalah II.
2. Hitung nilai total yang perlu Anda kalikan valensinya dengan jumlah atom dari unsur kimia yang sama dalam molekul: 2 * 7 = 14.
3. Tentukan valensi unsur kedua yang tidak diketahui. Bagilah nilai yang diperoleh pada langkah 2 dengan jumlah atom Mn dalam molekul.
4. 14: 2 = 7. dalam oksida yang lebih tinggi - VII.

Valensi konstan dan variabel

Nilai valensi hidrogen dan oksigen berbeda. Misalnya, belerang dalam senyawa H 2 S bersifat divalen, dan dalam rumus SO 3 bersifat heksavalen. Karbon membentuk CO monoksida dan CO 2 dioksida dengan oksigen. Pada senyawa pertama valensi C adalah II, dan pada senyawa kedua adalah IV. Nilai yang sama pada metana CH 4.

Sebagian besar unsur tidak menunjukkan valensi konstan, tetapi valensi variabel, misalnya fosfor, nitrogen, belerang. Pencarian penyebab utama fenomena ini menyebabkan munculnya teori ikatan kimia, gagasan tentang kulit valensi elektron, dan orbital molekul. Adanya perbedaan nilai sifat yang sama dijelaskan dari sudut pandang struktur atom dan molekul.

Ide modern tentang valensi

Semua atom terdiri dari inti positif yang dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif. Kulit terluar yang mereka bentuk terkadang belum selesai. Struktur lengkapnya adalah yang paling stabil, mengandung 8 elektron (oktet). Munculnya ikatan kimia karena pasangan elektron bersama mengarah pada keadaan atom yang menguntungkan secara energetik.

Aturan pembentukan senyawa adalah melengkapi kulit dengan menerima elektron atau melepaskan elektron yang tidak berpasangan - tergantung proses mana yang lebih mudah. Jika sebuah atom menyediakan partikel negatif yang tidak berpasangan untuk membentuk ikatan kimia, maka atom tersebut akan membentuk ikatan sebanyak elektron yang tidak berpasangan. Menurut konsep modern, valensi atom suatu unsur kimia adalah kemampuan membentuk sejumlah ikatan kovalen tertentu. Misalnya, dalam molekul hidrogen sulfida H 2 S, belerang memperoleh valensi II (-), karena setiap atom berperan dalam pembentukan dua pasangan elektron. Tanda “-” menunjukkan daya tarik pasangan elektron ke unsur yang lebih elektronegatif. Untuk yang kurang elektronegatif, “+” ditambahkan pada nilai valensinya.

Dengan mekanisme donor-akseptor, prosesnya melibatkan pasangan elektron dari satu unsur dan orbital valensi bebas unsur lainnya.

Ketergantungan valensi pada struktur atom

Mari kita perhatikan, dengan menggunakan contoh karbon dan oksigen, bagaimana valensi unsur kimia bergantung pada struktur zat. Tabel periodik memberikan gambaran tentang ciri-ciri utama atom karbon:

• tanda kimia - C;
• nomor elemen - 6;
• muatan inti - +6;
• proton dalam inti - 6;
• elektron - 6, termasuk 4 elektron terluar, 2 di antaranya berpasangan, 2 - tidak berpasangan.

Jika atom karbon dalam CO monoksida membentuk dua ikatan, maka hanya 6 partikel negatif yang digunakan. Untuk memperoleh oktet, pasangan harus membentuk 4 partikel negatif eksternal. Karbon memiliki valensi IV (+) pada dioksida dan IV (-) pada metana.

Nomor atom oksigen adalah 8, kulit valensi terdiri dari enam elektron, 2 diantaranya tidak berpasangan dan berperan dalam ikatan kimia dan interaksi dengan atom lain. Valensi oksigen yang khas adalah II (-).

Valensi dan keadaan oksidasi

Dalam banyak kasus, lebih mudah menggunakan konsep “bilangan oksidasi”. Ini adalah nama yang diberikan untuk muatan pada atom yang akan diperoleh jika semua elektron ikatan ditransfer ke unsur yang memiliki nilai keelektronegatifan (EO) yang lebih tinggi. Bilangan oksidasi suatu zat sederhana adalah nol. Tanda “-” ditambahkan pada bilangan oksidasi suatu unsur yang lebih elektronegatif; tanda “+” ditambahkan pada bilangan oksidasi suatu unsur yang kurang elektronegatif. Misalnya, untuk logam dari subkelompok utama, bilangan oksidasi dan muatan ion yang sama dengan nomor golongan dengan tanda “+” adalah tipikal. Dalam kebanyakan kasus, valensi dan bilangan oksidasi atom-atom dalam senyawa yang sama secara numerik sama. Hanya ketika berinteraksi dengan atom yang lebih elektronegatif maka bilangan oksidasinya positif, sedangkan unsur dengan EO lebih rendah adalah negatif. Konsep “valensi” seringkali hanya diterapkan pada zat dengan struktur molekul.