Яка валентність у кисню в сполуках?

Для того щоб визначити можливі значення валентності кисню, слід вивчити положення елемента в періодичній таблиці, основні риси будови його атома. Такий підхід зручний при вивченні питання про те, яка валентність у кисню типова, а яка для нього нехарактерна. У найбільш поширених судинних проявляється звичайна валентність - II. Ця особливість дозволяє визначати число зв`язків іншого атома в готових бінарних формулах за участю кисню.

Яка валентність у кисню?

На первинному етапі накопичення знань про властивості та будову речовин хіміки думали, що валентність - це здатність зв`язувати певну кількість атомів в молекулу речовини. Багато вчених після відкриття елемента намагалися зрозуміти, яка валентність у кисню. Відповідь була отримана експериментальним шляхом: кисень приєднує в хімічній реакції два атоми одновалентного водню, значить, двухвалентен. Уявлення про хімічний зв`язок змінювалися в міру накопичення знань про будову речовини. У своїй теорії валентності Г. Льюїс і В. Коссель розкривають сутність хімічної взаємодії з точки зору електронної будови. Дослідники пояснювали здатність атома до утворення певного числа зв`язків прагненням до найбільш сталого енергетичного стану. У разі його досягнення найменша частка речовини стає більш стабільною. У теорії і структурах Льюїса велика увага приділяється ролі зовнішніх електронів, що приймають участь у створенні хімічного зв`язку.

Особливості розміщення кисню в періодичній таблиці

Для того щоб визначити, яка валентність у кисню, необхідно розглянути деякі особливості його електронної будови. Кисень очолює 16 групу періодичної таблиці. Тривіальне назва сімейства елементів - «халькоген», за застарілою класифікації вони відносяться до VI (А) групі. У періодичній таблиці кисень знаходиться в комірці під №8. Ядро містить у своєму складі 8 позитивних і стільки ж нейтральних елементарних частинок. У просторі атома налічується два енергетичних рівня, які виникають при русі 8 електронів, з яких 6 - зовнішні.

Яка існує залежність між складом атома і валентностью?

На останньому рівні атома кисню містяться 2 неспарених електрона. Елемент поступається фтору за значенням електронегативності (здатності притягувати до себе зв`язують електронні пари). При утворенні сполук з іншими елементами кисень притягує до себе виниклу в молекулі спільну електронну щільність (крім електронів фтору). Досягнення стійкого стану зовнішньої оболонки можливо при додаванні двох негативних зарядів. Це означає, що кисню потрібно 2 електрона. Можливі наступні варіанти: прийняти один електрон (валентність II), відібрати в іншого атома 2 електрона (валентність II), не приймати електрони від інших атомів (валентність 0). Типова поведінка кисню характеризує другий випадок. Цим способом можна скористатися, щоб дізнатися, яка валентність у кисню найбільш типова в його поширених з`єднаннях. До таких відноситься більшість оксидів металів і неметалів.

Як виявляється валентність у сполуках?

Кисень здатний безпосередньо взаємодіяти з багатьма хімічними елементами. Відомі його сполуки практично з усіма представниками таблиці Менделєєва (за винятком інертних газів: аргону, гелію, неону). У реакцію з галогенами, благородними металами кисень може безпосередньо не вступати, але оксиди Au₂O₃, F₂O, Cl₂O₇ та інші існують (отримують опосередковано). Для бінарних сполук, в утворенні яких бере участь кисень, характерні ковалентний зв`язок і полярність. Валентність в таких молекулах залежить від числа виниклих пар електронів, до яких притягуються ядра різних атомів. У переважній більшості з`єднань атоми кисню беруть участь у створенні двох ковалентних зв`язків. Наприклад, в оксидах СО<sub>2</sub>, Р<sub>2</sub>Про<sub>5</sub>, SO<sub>2</sub>, SO<sub>3</sub>, До<sub>2</sub>О, В<sub>2</sub>Про<sub>3</sub>, Мо<sub>2</sub>Про<sub>5</sub> і в інших молекулах. У катіоні гидроксония Н<sub>3</sub>О + кисень проявляє нетипову для нього валентність III. Наявністю пероксогруппи -О-О- обумовлений незвичайний характер пероксиду водню Н<sub>2</sub>Про<sub>2</sub>. У цьому з`єднанні кисень проявляє властиву йому валентність II.

Як визначити валентність елементів?

Уявлення про валентних можливостях кисню дає структура Льюїса - хімічний знак елемента, навколо якого точками відзначають електрони зовнішнього шару. Саме вони беруть участь в творенні молекул, входять до складу загальних електронних пар. Формула Льюїса наочно демонструє валентність кисню, відповідну числу його неспарених електронів (2). Такий же результат дає використання графічних електронних структур. У двох осередках зовнішнього енергетичного рівня кисню розташовані неспарені електрони (позначені у формулі стрілочками). Відомості про те, яка валентність у кисню, дозволяють визначити по готовій формулі бінарного з`єднання значення для сусідніх атомів. Для цього проводять нескладні розрахунки. Спочатку множать число атомів О на показник звичайної для кисню валентності. Отримане значення потрібно поділити на той індекс, що зазначений у формулі поруч з хімічним символом іншого елемента в з`єднанні з киснем. За допомогою простого способу підрахуємо валентність вуглецю і фосфору в їх оксидах.

1. Помножимо індекс справа внизу від знака О в діоксиді СО₂ на типову валентність елемента: 2 • 2 = 4. Отримане число поділимо на індекс, вказаний для вуглецю: 4/1 = 4. У диоксиде СО₂ вуглець знаходиться у своєму вищому валентному стані IV.
2. Індекс внизу праворуч від хімічного символу кисню в оксиді фосфору Р₂Про₅ помножимо на типову валентність атома О: 5 • 2 = 10. Це число поділимо на вказаний у формулі індекс справа внизу від атома фосфору: 10/2 = 5. У оксиді фосфор знаходиться в стані своєї вищої валентності V.