Як визначити валентність елементів?

Для того щоб мати змогу визначити валентність хімічних елементів згідно таблиці Менделєєва слід спочатку згадати що таке валентність.

Визначення валентності:

Валентність – це здатність хімічного елемента утворювати ту або іншу кількість хімічних зв’язків з іншими атомами.

Як відомо, валентність хімічних елементів буває постійною ( коли хімічний елемент утворює завжди одну і ту ж кількість зв’язків з іншими атомами) і змінною ( коли залежно від тієї чи іншої речовини валентність одного і того ж елемента змінюється).
Визначити валентність можна за таблицею Менделєєва:

Номер групи (вертикального стовпця) у таблиці часто підказує валентність:

• I група (H, Na, K, Li) – валентність 1
• II група (Ca, Mg, Ba) – валентність 2
• III група (Al, B) – валентність 3
• IV група (C, Si, Pb) – валентність 4

Але в елементів V-VIII групи може змінюватися валентність (кисень – завжди 2, а залізо може бути 2 або 3).

Для визначення валентності елементів діють такі правила:

1) Максимальна валентність хімічного елементу дорівнює номеру групи. Наприклад, хлор знаходиться в 7-ій групі, а значить, у нього максимальна валентність дорівнює 7. Сірка: вона в 6-й групі , значить , у неї максимальна валентність дорівнює 6.
2 ) Мінімальна валентність для неметалів дорівнює 8 мінус номер групи. Наприклад , мінімальна валентність того ж хлору дорівнює 8 – 7, тобто 1.

Але, з обох правил є винятки .
Наприклад, мідь знаходиться в 1 -й групі, проте максимальна валентність міді дорівнює не 1, а 2.
Кисень знаходиться в 6 -й групі, але у нього валентність майже завжди 2, а зовсім не 6.

Корисно пам’ятати ще наступні правила при визначені валентності хімічних елементів:

1 ) Усі лужні метали (метали I групи, головної підгрупи) завжди мають валентність 1. Наприклад, валентність натрію завжди дорівнює 1, тому що це лужний метал .
2) Всі лужноземельні метали (метали II групи, головної підгрупи) завжди мають валентність 2. Наприклад, валентність магнію завжди дорівнює 2, тому що це лужно – земельний метал .

Деякі елементи завжди мають однакову валентність:

• Гідроген або Вóдень (H) – 1
• Оксиген або кисень (O) – 2
• Флуор (F) – 1
• Карбон або вуглець (C) – 4
• Алюміній – 3.

Слід пам’ятати, що в різних джерелах визначення валентності можуть відрізнятися.
Більш-менш точно валентність можна визначити як кількість загальних електронних пар, за допомогою яких даний атом пов’язаний з іншими.
Згідно з таким визначенням , валентність азоту в HNO3 дорівнює 4 , а не 5 . Пятивалентного азот бути не може , тому що в такому випадку навколо атома азоту кружляло б 10 електронів. А такого не може бути, тому що максимум електронів становить 8.

Приклад визначення валентності за хімічною формулою

Якщо ви знаєте, що валентність одного елемента постійна, можна знайти валентність іншого.
Наприклад, у воді H₂O:

• Гідроген має валентність 1, а його два атоми (H₂).
• Оксиген повинен мати валентність 2, бо 1×2 = 2.

Або в Al₂O₃ (оксид алюмінію):

• Оксиген має валентність 2
• Є три атоми оксигену → 2 × 3 = 6
• Це означає, що алюміній повинен мати валентність 3, бо 6 ÷ 2 = 3.