DEFINIȚIE

Capacitatea unui atom de a forma legături chimice se numește valenţă. O măsură cantitativă a valenței este considerată a fi numărul de atomi diferiți dintr-o moleculă cu care un element dat formează legături.

Conform mecanismului de schimb al metodei legăturilor de valență, valența elementelor chimice este determinată de numărul de electroni nepereche conținut în atom. Pentru elementele s și p, aceștia sunt electronii nivelului exterior, pentru elementele d, acestea sunt nivelurile exterior și pre-exterior.

Valorile celei mai înalte și mai joase valențe ale unui element chimic pot fi determinate folosind Tabelul periodic al D.I. Mendeleev. Cea mai mare valență a unui element coincide cu numărul grupului în care se află, iar cea mai mică este diferența dintre numărul 8 și numărul grupului. De exemplu, bromul este situat în grupul VIIA, ceea ce înseamnă că valența sa cea mai mare este VII, iar cea mai scăzută este I.

Electronii perechi (situați doi în orbitalii atomici), atunci când sunt excitați, pot fi separați în prezența celulelor libere de același nivel (separarea electronilor în orice nivel este imposibilă). Luați în considerare exemplul elementelor grupelor I și II. De exemplu, valența elementelor subgrupului principal al grupului I este egală cu unu, deoarece la nivel extern atomii acestor elemente au un electron:

3 Li 1s 2 2s 1

Valența elementelor subgrupului principal al grupului II în starea fundamentală (neexcitată) este zero, deoarece nu există electroni nepereche la nivelul energiei externe:

4 Fii 1s 2 2 s 2

Când acești atomi sunt excitați, electronii s perechi se separă în celule libere ale subnivelului p de același nivel și valența devine egală cu doi (II):

Stare de oxidare

Pentru a caracteriza starea elementelor din compuși, a fost introdus conceptul de grad de oxidare.

DEFINIȚIE

Numărul de electroni deplasați de la un atom al unui element dat sau la un atom al unui element dat dintr-un compus se numește starea de oxidare.

O stare de oxidare pozitivă indică numărul de electroni care sunt deplasați de la un anumit atom, iar o stare de oxidare negativă indică numărul de electroni care sunt deplasați către un anumit atom.

Din această definiție rezultă că în compușii cu legături nepolare, starea de oxidare a elementelor este zero. Moleculele constând din atomi identici (N2, H2, CI2) pot servi ca exemple de astfel de compuși.

Starea de oxidare a metalelor în stare elementară este zero, deoarece distribuția densității electronilor în ele este uniformă.

La compușii ionici simpli, starea de oxidare a elementelor lor constitutive este egală cu sarcina electrică, deoarece în timpul formării acestor compuși are loc un transfer aproape complet de electroni de la un atom la altul: Na +1 I -1, Mg +2 CI-12, Al+3F-13, Zr+4Br-14.

La determinarea gradului de oxidare a elementelor din compușii cu legături covalente polare, se compară valorile electronegativității acestora. Deoarece, în timpul formării unei legături chimice, electronii sunt deplasați în atomi de elemente mai electronegative, acestea din urmă au o stare de oxidare negativă în compuși.

Conceptul de stare de oxidare pentru majoritatea compușilor este condiționat, deoarece nu reflectă sarcina reală a atomului. Cu toate acestea, acest concept este utilizat pe scară largă în chimie.

Majoritatea elementelor pot prezenta diferite stări de oxidare în compuși. La determinarea stării lor de oxidare, ei folosesc regula conform căreia suma stărilor de oxidare ale elementelor din moleculele neutre din punct de vedere electric este zero, iar în ionii complecși, sarcina acestor ioni. Ca exemplu, calculăm gradul de oxidare a azotului în compușii din compoziția KNO 2 și HNO 3 . Starea de oxidare a hidrogenului și a metalelor alcaline din compuși este (+), iar starea de oxidare a oxigenului este (-2). În consecință, starea de oxidare a azotului este:

KNO 2 1+ x + 2 × (-2) = 0, x=+3.

HNO 3 1+x+ x + 3 × (-2) = 0, x=+5.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

Exercițiu	Valenţa IV este tipică pentru: a) Ca; b) P; c) O; d) Si?
Decizie	Pentru a da un răspuns corect la întrebarea pusă, vom lua în considerare fiecare dintre opțiunile propuse separat. a) Calciul este un metal. Se caracterizează prin singura valoare de valență posibilă care se potrivește cu numărul grupului din Tabelul periodic al D.I. Mendeleev, în care se află, i.e. valența calciului este II. Răspunsul este incorect. b) Fosforul este un nemetal. Se referă la un grup de elemente chimice cu valență variabilă: cea mai mare este determinată de numărul grupului din Tabelul periodic al D.I. Mendeleev, în care se află, i.e. este egal cu V, iar cea mai mică este diferența dintre numărul 8 și numărul grupului, i.e. este egal cu III. Răspunsul este incorect. c) Oxigenul este un nemetal. Se caracterizează prin singura valoare de valență posibilă egală cu II. Răspunsul este incorect. d) Siliciul este un nemetal. Se caracterizează prin singura valoare de valență posibilă care se potrivește cu numărul grupului din Tabelul periodic al D.I. Mendeleev, în care se află, i.e. valența siliciului este IV. Acesta este răspunsul corect.
Răspuns	Opțiunea (d)

EXEMPLUL 2

Exercițiu	Ce valenţă are fierul în compusul care se formează când interacţionează cu acidul clorhidric: a) I; b) II; c) III; d) VIII?
Decizie	Scriem ecuația pentru interacțiunea fierului cu acidul clorhidric: Fe + HCl \u003d FeCl 2 + H 2. Ca rezultat al interacțiunii, se formează clorură de fier și se eliberează hidrogen. Pentru a determina valența fierului prin formula chimică, numărăm mai întâi numărul de atomi de clor: Calculați numărul total de unități de valență a clorului: Determinăm numărul de atomi de fier: este egal cu 1. Atunci valența fierului în clorura sa va fi egală cu:
Răspuns	Valența fierului în compusul format în timpul interacțiunii sale cu acidul clorhidric este II.

Electronegativitate (EO) este capacitatea atomilor de a atrage electroni atunci când se leagă de alți atomi .

Electronegativitatea depinde de distanța dintre nucleu și electronii de valență și de cât de aproape este învelișul de valență până la finalizare. Cu cât raza unui atom este mai mică și cu cât mai mulți electroni de valență, cu atât ER-ul său este mai mare.

Fluorul este cel mai electronegativ element. În primul rând, are 7 electroni în învelișul de valență (lipsește doar 1 electron înainte de un octet) și, în al doilea rând, acest înveliș de valență (…2s 2 2p 5) este situat aproape de nucleu.

Atomii cei mai puțin electronegativi sunt metalele alcaline și alcalino-pământoase. Au raze mari și învelișurile lor exterioare de electroni sunt departe de a fi complete. Este mult mai ușor pentru ei să-și dea electronii de valență altui atom (atunci învelișul pre-exterior va deveni complet) decât să „câștigă” electroni.

Electronegativitatea poate fi exprimată cantitativ și aliniază elementele în ordine crescătoare. Cel mai des este folosită scara de electronegativitate propusă de chimistul american L. Pauling.

Diferența de electronegativitate a elementelor din compus ( ΔX) ne va permite să judecăm tipul de legătură chimică. Dacă valoarea ∆ X= 0 - conexiune covalent nepolar.

Cu o diferență de electronegativitate de până la 2,0, legătura se numește polar covalent, de exemplu: legătura H-F în molecula de fluorură de hidrogen HF: Δ X \u003d (3,98 - 2,20) \u003d 1,78

Sunt luate în considerare legăturile cu o diferență de electronegativitate mai mare de 2,0 ionic. De exemplu: legătura Na-Cl din compusul NaCl: Δ X \u003d (3,16 - 0,93) \u003d 2,23.

Stare de oxidare

Stare de oxidare (CO) este sarcina condiționată a unui atom dintr-o moleculă, calculată din ipoteza că molecula constă din ioni și este în general neutră din punct de vedere electric.

Când se formează o legătură ionică, un electron trece de la un atom mai puțin electronegativ la unul mai electronegativ, atomii își pierd neutralitatea electrică și se transformă în ioni. există taxe întregi. Când se formează o legătură polară covalentă, electronul nu se transferă complet, ci parțial, astfel încât apar sarcini parțiale (în figura de mai jos, HCl). Să ne imaginăm că electronul a trecut complet de la atomul de hidrogen la clor și o sarcină întreagă pozitivă +1 a apărut pe hidrogen și -1 pe clor. astfel de sarcini condiționate se numesc stare de oxidare.

Această figură arată stările de oxidare caracteristice primelor 20 de elemente.
Notă. Cel mai mare SD este de obicei egal cu numărul grupului din tabelul periodic. Metalele principalelor subgrupuri au o caracteristică CO, nemetalele, de regulă, au o răspândire a CO. Prin urmare, nemetalele formează un număr mare de compuși și au proprietăți mai „diverse” în comparație cu metalele.

Exemple de determinare a gradului de oxidare

Să determinăm stările de oxidare ale clorului în compuși:

Regulile pe care le-am luat în considerare nu ne permit întotdeauna să calculăm CO al tuturor elementelor, ca, de exemplu, într-o anumită moleculă de aminopropan.

Aici este convenabil să utilizați următoarea metodă:

1) Prezentăm formula structurală a moleculei, liniuța este o legătură, o pereche de electroni.

2) Transformăm liniuța într-o săgeată îndreptată către un atom mai mult EO. Această săgeată simbolizează tranziția unui electron la un atom. Dacă doi atomi identici sunt conectați, lăsăm linia așa cum este - nu există transfer de electroni.

3) Numărăm câți electroni „au venit” și „au rămas”.

De exemplu, luați în considerare sarcina de pe primul atom de carbon. Trei săgeți sunt îndreptate spre atom, ceea ce înseamnă că au sosit 3 electroni, sarcina este -3.

Al doilea atom de carbon: hidrogenul i-a dat un electron, iar azotul a luat un electron. Taxa nu s-a schimbat, este egală cu zero. etc.

Valenţă

Valenţă(din latină valēns „având forță”) - capacitatea atomilor de a forma un anumit număr de legături chimice cu atomii altor elemente.

Practic, valența înseamnă capacitatea atomilor de a forma un anumit număr de legături covalente. Dacă un atom are n electroni nepereche şi m perechi de electroni singuri, atunci acest atom se poate forma n+m legături covalente cu alți atomi, adică valenţa sa va fi n+m. Când se evaluează valența maximă, ar trebui să se procedeze de la configurația electronică a stării „excitate”. De exemplu, valența maximă a unui atom de beriliu, bor și azot este 4 (de exemplu, în Be (OH) 4 2-, BF 4 - și NH 4 +), fosfor - 5 (PCl 5), sulf - 6 (H2S04), clor-7 (CI207).

În unele cazuri, valența poate coincide numeric cu starea de oxidare, dar în niciun caz nu sunt identice între ele. De exemplu, în moleculele de N 2 și CO se realizează o legătură triplă (adică valența fiecărui atom este 3), dar starea de oxidare a azotului este 0, carbon +2, oxigen -2.

La acidul azotic, starea de oxidare a azotului este +5, în timp ce azotul nu poate avea o valență mai mare de 4, deoarece are doar 4 orbitali la nivelul exterior (și legătura poate fi considerată ca orbitali suprapusi). Și, în general, orice element din a doua perioadă, din același motiv, nu poate avea o valență mai mare de 4.

Câteva întrebări mai „delicate” în care se fac adesea greșeli.

Electronegativitatea, starea de oxidare și valența elementelor chimice

Electronegativitatea

Termenul este utilizat pe scară largă în chimie. electronegativitate (EO).

Proprietatea atomilor unui element dat de a atrage electroni de la atomii altor elemente din compuși se numește electronegativitate.

Electronegativitatea litiului este luată în mod convențional ca unitate, EC a altor elemente este calculată în consecință. Există o scară de valori a elementelor EO.

Valorile numerice ale elementelor EO au valori aproximative: aceasta este o mărime adimensională. Cu cât EC al unui element este mai mare, cu atât proprietățile sale nemetalice sunt mai pronunțate. Conform OE, elementele pot fi scrise după cum urmează:

$F > O > Cl > Br > S > P > C > H > Si > Al > Mg > Ca > Na > K > Cs$. Fluorul are cea mai mare valoare EO.

Comparând valorile EO ale elementelor din franciu $(0,86)$ cu fluor $(4,1)$, este ușor de observat că EO respectă Legea periodică.

În sistemul periodic de elemente, EO într-o perioadă crește odată cu creșterea numărului elementului (de la stânga la dreapta), iar în subgrupele principale scade (de sus în jos).

În perioade, pe măsură ce sarcinile nucleelor ​​atomilor cresc, numărul de electroni de pe stratul exterior crește, raza atomilor scade, prin urmare, ușurința de a emite electroni scade, EO crește, prin urmare, nemetalicul. proprietățile cresc.

Stare de oxidare

Compușii formați din două elemente chimice se numesc binar(din lat. bi - doi), sau cu două elemente.

Să ne amintim compuși binari tipici care au fost citați ca exemplu pentru a lua în considerare mecanismele de formare a legăturilor polare ionice și covalente: $NaCl$ - clorură de sodiu și $HCl$ - clorură de hidrogen. În primul caz, legătura este ionică: atomul de sodiu și-a transferat electronul exterior atomului de clor și s-a transformat într-un ion cu o sarcină de $+1$, în timp ce atomul de clor a acceptat un electron și s-a transformat într-un ion cu o sarcină. de -1$. Schematic, procesul de transformare a atomilor în ioni poate fi descris după cum urmează:

$(Na)↖(0)+(Cl)↖(0)→(Na)↖(+1)(Cl)↖(-1)$.

În molecula $HCl$, totuși, legătura se formează datorită împerecherii electronilor exteriori neperechi și formării unei perechi de electroni comune de atomi de hidrogen și clor.

Este mai corect să reprezentăm formarea unei legături covalente într-o moleculă de clorură de hidrogen ca o suprapunere a unui nor $s$-un electron al unui atom de hidrogen cu un nor $p$-un-electron al unui atom de clor:

În timpul interacțiunii chimice, perechea de electroni comună este deplasată către atomul de clor mai electronegativ: $(H)↖(δ+)→(Cl)↖(δ−)$, adică. electronul nu se va transfera complet de la atomul de hidrogen la atomul de clor, ci parțial, determinând astfel sarcina parțială a atomilor $δ$: $H^(+0.18)Cl^(-0.18)$. Dacă ne imaginăm că în molecula $HCl$, precum și în clorura $NaCl$, electronul a trecut complet de la atomul de hidrogen la atomul de clor, atunci ar primi sarcini $+1$ și $-1$: $ (H)↖ (+1)(Cl)↖(−1). Astfel de taxe condiționate sunt numite gradul de oxidare. La definirea acestui concept, se presupune în mod condiționat că în compușii polari covalenti, electronii de legare s-au transferat complet la un atom mai electronegativ și, prin urmare, compușii constau numai din atomi încărcați pozitiv și negativ.

Starea de oxidare este sarcina condiționată a atomilor unui element chimic dintr-un compus, calculată pe baza ipotezei că toți compușii (atât ionici, cât și polari covalent) constau numai din ioni.

Starea de oxidare poate avea o valoare negativă, pozitivă sau zero, care este de obicei plasată deasupra simbolului elementului din partea de sus, de exemplu:

$(Na_2)↖(+1)(S)↖(-2), (Mg_3)↖(+2)(N_2)↖(-3), (H_3)↖(-1)(N)↖(-3) ), (Cl_2)↖(0)$.

Acei atomi care au primit electroni de la alți atomi sau la care perechile de electroni comuni sunt deplasate au o valoare negativă a stării de oxidare, adică. atomi ai mai multor elemente electronegative.

Acei atomi care își donează electronii altor atomi sau din care sunt extrase perechi de electroni comuni au o valoare pozitivă a stării de oxidare, adică. atomi de elemente mai puțin electronegative.

Valoarea zero a gradului de oxidare are atomi în moleculele substanțelor simple și atomi în stare liberă.

În compuși, starea totală de oxidare este întotdeauna zero. Cunoscând aceasta și starea de oxidare a unuia dintre elemente, puteți găsi întotdeauna starea de oxidare a altui element folosind formula unui compus binar. De exemplu, să găsim starea de oxidare a clorului: $Cl_2O_7$. Să notăm starea de oxidare a oxigenului: $(Cl_2)(O_7)↖(-2)$. Prin urmare, șapte atomi de oxigen vor avea o sarcină negativă totală $(-2)·7=-14$. Atunci sarcina totală a doi atomi de clor este $+14$, iar cea a unui atom de clor este $(+14):2=+7$.

În mod similar, cunoscând stările de oxidare ale elementelor, se poate formula o formulă compusă, de exemplu, carbură de aluminiu (un compus de aluminiu și carbon). Să scriem unul lângă altul semnele aluminiului și carbonului - $AlC$ și mai întâi - semnul aluminiului, pentru că este metal. Să determinăm numărul de electroni externi din tabelul periodic al elementelor: $Al$ are $3$ electroni, $C$ are $4$. Un atom de aluminiu își va dona cei trei electroni exteriori carbonului și, făcând acest lucru, va primi o stare de oxidare de $+3$ egală cu sarcina ionului. Atomul de carbon, dimpotrivă, va accepta electronii $4$ care lipsesc până la „pretuiți opt” și va primi o stare de oxidare de $-4$. Să scriem aceste valori în formula $((Al)↖(+3)(C)↖(-4))$ și să găsim cel mai mic multiplu comun pentru ele, este egal cu $12$. Apoi calculăm indicii:

Valenţă

Foarte important în descrierea structurii chimice a compușilor organici este conceptul valenţă.

Valenta caracterizeaza capacitatea atomilor elementelor chimice de a forma legaturi chimice; determină numărul de legături chimice prin care un anumit atom este legat de alți atomi dintr-o moleculă.

Valența unui atom al unui element chimic este determinată, în primul rând, de numărul de electroni nepereche care participă la formarea unei legături chimice.

Posibilitățile de valență ale atomilor sunt determinate de:

• numărul de electroni nepereche (orbitali cu un electron);
• prezența orbitalilor liberi;
• prezența perechilor de electroni singuratice.

În chimia organică, conceptul de „valență” înlocuiește conceptul de „stare de oxidare”, care se obișnuiește să lucreze în chimia anorganică. Cu toate acestea, ele nu sunt la fel. Valența nu are semn și nu poate fi zero, în timp ce starea de oxidare este caracterizată în mod necesar printr-un semn și poate avea o valoare egală cu zero.

Valența și starea de oxidare sunt concepte adesea folosite în chimia anorganică. În mulți compuși chimici, valoarea de valență și starea de oxidare a elementului sunt aceleași, motiv pentru care școlarii și elevii devin adesea confuzi. Aceste concepte au ceva în comun, dar diferențele sunt mai semnificative. Pentru a înțelege cum diferă aceste două concepte, merită să aflați mai multe despre ele.

Informații despre gradul de oxidare

Starea de oxidare este o valoare auxiliară atribuită unui atom al unui element chimic sau unui grup de atomi, care arată modul în care perechile comune de electroni sunt distribuite între elementele care interacționează.

Aceasta este o mărime auxiliară care nu are nicio semnificație fizică ca atare. Esența sa este destul de simplu de explicat cu ajutorul exemplelor:

moleculă de sare alimentară NaCl Este format din doi atomi, un atom de clor și un atom de sodiu. Legătura dintre acești atomi este ionică. Sodiul are 1 electron la nivelul de valență, ceea ce înseamnă că are o pereche de electroni comună cu atomul de clor. Dintre aceste două elemente, clorul este mai electronegativ (are proprietatea de a amesteca perechi de electroni spre sine), atunci singura pereche comună de electroni se va deplasa către el. Într-un compus, un element cu o electronegativitate mai mare are o stare de oxidare negativă, una mai puțin electronegativă, respectiv una pozitivă, iar valoarea lui este egală cu numărul de perechi de electroni comuni. Pentru molecula de NaCl luată în considerare, stările de oxidare ale sodiului și clorului vor arăta astfel:

Clorul, cu o pereche de electroni deplasată în ea, este acum considerat ca un anion, adică un atom care și-a atașat un electron suplimentar, iar sodiul ca un cation, adică un atom care a donat un electron. Dar atunci când se înregistrează gradul de oxidare, semnul este pe primul loc, iar valoarea numerică este pe al doilea și invers când se înregistrează sarcina ionică.

Starea de oxidare poate fi definită ca numărul de electroni de care îi lipsește un ion pozitiv pentru a face un atom neutru din punct de vedere electric sau care trebuie prelevați dintr-un ion negativ pentru a fi oxidați la un atom. În acest exemplu, este evident că ionului de sodiu pozitiv îi lipsește un electron din cauza deplasării perechii de electroni, iar ionul de clor are un electron în plus.

Starea de oxidare a unei substanțe simple (pure), indiferent de proprietățile sale fizice și chimice, este zero. Molecula de O2, de exemplu, este formată din doi atomi de oxigen. Au aceleași valori de electronegativitate, astfel încât electronii împărtășiți nu sunt deplasați către niciunul dintre ei. Aceasta înseamnă că perechea de electroni se află strict între atomi, deci starea de oxidare va fi zero.

Pentru unele molecule, poate fi dificil să se determine unde se mișcă electronii, mai ales dacă există trei sau mai multe elemente în ea. Pentru a calcula stările de oxidare în astfel de molecule, trebuie să utilizați câteva reguli simple:

1. Atomul de hidrogen are aproape întotdeauna o stare de oxidare constantă de +1..
2. Pentru oxigen, acest indicator este -2. Singura excepție de la această regulă sunt oxizii de fluor.

OF 2 și O 2 F 2,

Deoarece fluorul este elementul cu cea mai mare electronegativitate, prin urmare, deplasează întotdeauna electronii care interacționează spre el însuși. Conform regulilor internaționale, elementul cu valoarea mai mică a electronegativității se scrie primul, deoarece în acești oxizi oxigenul este pe primul loc.

• Dacă însumați toate stările de oxidare dintr-o moleculă, obțineți zero.
• Atomii de metal se caracterizează printr-o stare de oxidare pozitivă.

La calcularea stărilor de oxidare, trebuie reținut că cea mai mare stare de oxidare a unui element este egală cu numărul său de grup, iar minimul este numărul de grup minus 8. Pentru clor, valoarea maximă posibilă a stării de oxidare este +7, deoarece este în grupa a 7-a, iar minimul 7-8 = -unul.

Informații generale despre valență

Valența este numărul de legături covalente pe care un element le poate forma în diferiți compuși.

Spre deosebire de starea de oxidare, conceptul de valență are o semnificație fizică reală.

Cea mai mare valență este egală cu numărul grupului din tabelul periodic. Sulful S este situat în a 6-a grupă, adică valența sa maximă este 6. Dar poate fi și 2 (H 2 S) sau 4 (SO 2).

Aproape toate elementele sunt caracterizate de valență variabilă. Cu toate acestea, există atomi pentru care această valoare este constantă. Acestea includ metale alcaline, argint, hidrogen (valența lor este întotdeauna 1), zinc (valența este întotdeauna 2), lantan (valența este 3).

Ce au în comun valența și starea de oxidare?

1. Pentru a desemna ambele aceste mărimi, se folosesc numere întregi pozitive, care sunt scrise deasupra desemnării latinești a elementului.
2. Cea mai mare valență, precum și cea mai mare stare de oxidare, coincide cu numărul de grup al elementului.
3. Starea de oxidare a oricărui element dintr-un compus complex coincide cu valoarea numerică a unuia dintre indicatorii de valență. De exemplu, clorul, fiind în a 7-a grupă, poate avea o valență de 1, 3, 4, 5, 6 sau 7, ceea ce înseamnă că posibilele stări de oxidare sunt ±1, +3, +4, +5, + 6, +7.

Principalele diferențe dintre aceste concepte

1. Conceptul de „valență” are un sens fizic, iar gradul de oxidare este un termen auxiliar care nu are un sens fizic real.
2. Starea de oxidare poate fi zero, mai mare sau mai mică decât zero. Valența este strict mai mare decât zero.
3. Valența afișează numărul de legături covalente și starea de oxidare - distribuția electronilor în compus.

Capitolul 3. LEGATURA CHIMICA

Capacitatea unui atom al unui element chimic de a atasa sau de a inlocui un anumit numar de atomi ai altui element pentru a forma o legatura chimica se numeste valenta elementului.

Valența este exprimată ca un număr întreg pozitiv care variază de la I la VIII. Nu există valență egală cu 0 sau mai mare decât VIII. Valența permanentă este reprezentată de hidrogen (I), oxigen (II), metale alcaline - elemente din primul grup al subgrupului principal (I), elemente alcalino-pământoase - elemente din a doua grupă a subgrupului principal (II). Atomii altor elemente chimice prezintă valență variabilă. Deci, metalele de tranziție - elemente ale tuturor subgrupurilor laterale - arată de la I la III. De exemplu, fierul din compuși poate fi divalent sau trivalent, cuprul poate fi monovalent sau divalent. Atomii altor elemente pot prezenta în compuși o valență egală cu numărul grupului și valențe intermediare. De exemplu, cea mai mare valență a sulfului este IV, cea mai mică este II, iar cele intermediare sunt I, III și IV.

Valența este egală cu numărul de legături chimice prin care un atom al unui element chimic este conectat la atomii altor elemente dintr-un compus chimic. O legătură chimică este indicată printr-o liniuță (–). Formulele care arată ordinea conexiunii atomilor dintr-o moleculă și valența fiecărui element sunt numite grafice.

Stare de oxidare este sarcina condiționată a unui atom dintr-o moleculă, calculată din ipoteza că toate legăturile sunt de natură ionică. Aceasta înseamnă că un atom mai electronegativ, prin deplasarea completă a unei perechi de electroni spre sine, capătă o sarcină de 1–. O legătură covalentă nepolară între atomi similari nu contribuie la starea de oxidare.

Pentru a calcula starea de oxidare a unui element dintr-un compus, ar trebui să se procedeze de la următoarele prevederi:

1) gradul de oxidare al elementelor în substanțe simple se ia egal cu zero (Na 0; O 2 0);

2) suma algebrică a stărilor de oxidare ale tuturor atomilor care alcătuiesc molecula este egală cu zero, iar într-un ion complex această sumă este egală cu sarcina ionului;

3) atomii au o stare de oxidare constantă: metale alcaline (+1), metale alcalino-pământoase, zinc, cadmiu (+2);

4) gradul de oxidare a hidrogenului în compușii +1, cu excepția hidrurilor metalice (NaH etc.), unde gradul de oxidare a hidrogenului este –1;

5) gradul de oxidare a oxigenului în compușii -2, cu excepția peroxizilor (-1) și a fluorurii de oxigen OF 2 (+2).

Starea maximă de oxidare pozitivă a unui element este de obicei aceeași cu numărul său de grup din tabelul periodic. Starea de oxidare negativă maximă a unui element este egală cu starea de oxidare pozitivă maximă minus opt.

Excepțiile sunt fluorul, oxigenul, fierul: cea mai mare stare de oxidare a acestora este exprimată printr-un număr a cărui valoare este mai mică decât numărul grupului căruia îi aparțin. Pentru elementele subgrupului de cupru, dimpotrivă, cea mai mare stare de oxidare este mai mare decât unul, deși aparțin grupului I.

Atomii elementelor chimice (cu excepția gazelor nobile) pot interacționa între ei sau cu atomii altor elemente formând b.m. particule complexe - molecule, ioni moleculari și radicali liberi. Legătura chimică se datorează forțe electrostaticeîntre atomi , acestea. forțele de interacțiune ale electronilor și nucleelor ​​atomice. În formarea unei legături chimice între atomi, rolul principal îl joacă electroni de valență, adică electroni în învelișul exterior.