Conţinut
Valența este o măsură a reactivității unui atom sau a unei molecule. Puteți obține valența multor elemente uitându-vă la pozițiile din tabelul periodic, dar acest lucru nu este valabil pentru toți. Este posibil, de asemenea, să calculeze valența unui atom sau moleculă, observând cum se combină cu alți atomi sau molecule cu valențe cunoscute.
Regula Octetului
Atunci când determină valența unui atom sau moleculă (una pentru care nu poți folosi tabelul periodic pentru a determina valența), chimiștii folosesc regula octetului. Conform acestei reguli, atomii și substanțele chimice se combină astfel încât să producă opt electroni în carcasa exterioară a oricărui compus ar fi. O carcasă exterioară cu opt electroni este plină, ceea ce înseamnă că compusul este stabil.
Atunci când un atom sau o moleculă are de la unu la patru electroni în carcasa sa exterioară, are o valență pozitivă, ceea ce înseamnă că își donează electronii liberi. Când numărul de electroni este de patru, cinci, șase sau șapte, determinați valența scăzând numărul de electroni de la 8. Asta deoarece este mai ușor pentru atomul sau molecula să accepte electroni pentru a obține stabilitatea. Toate gazele nobile - cu excepția heliului - au opt electroni în învelișurile lor exterioare și sunt inerte chimic. Heliul este un caz special - este inert, dar are doar doi electroni în carcasa sa cea mai exterioară.
Tabelul periodic
Oamenii de știință au aranjat toate elementele care sunt cunoscute în prezent într-o diagramă numită tabelul periodic și, în multe cazuri, puteți determina valența examinând graficul. De exemplu, toate metalele din coloana 1, inclusiv hidrogenul și litiul, au o valență de +1, în timp ce toate cele din coloana 17, inclusiv fluorul și clorul, au o valență de -1. Gazele nobile din coloana 18 au o valență de 0 și sunt inerte.
Nu puteți găsi valența de cupru, aur sau fier folosind această metodă, deoarece au mai multe cochilii de electroni activi. Acest lucru este valabil pentru toate metalele de tranziție din coloanele 3 până la 10, elementele mai grele din coloanele 11 până la 14, lantanidele (elementele 57-71) și actinidele (elementele 89-103).
Determinarea valenței din formulele chimice
Puteți determina valența unui element de tranziție sau a unui radical dintr-un anumit compus, observând modul în care se combină cu elementele cu valența cunoscută. Această strategie se bazează pe regula octetului, care ne spune că elementele și radicalii se combină astfel încât să producă o carcasă exterioară stabilă de opt electroni.
Ca ilustrații simple ale acestei strategii, rețineți că sodiul (Na), cu o valență de +1, se combină ușor cu clorul (Cl), care are o valență de -1, pentru a forma clorură de sodiu (NaCl) sau sare de masă. Acesta este un exemplu de reacție ionică în care un electron este donat de un atom și acceptat de celălalt. Cu toate acestea, este nevoie de doi atomi de sodiu pentru a combina ionic cu sulful (S) pentru a forma sulfura de sodiu (Na2S), o sare puternic alcalinizantă utilizată în industria celulelor. Deoarece este nevoie de doi atomi de sodiu pentru a forma acest compus, valența sulfului trebuie să fie -2.
Pentru a aplica această strategie pe molecule mai complexe, este important să ne dăm seama mai întâi că, uneori, elementele se combină pentru a forma radicali reactivi care nu au atins încă o învelișă externă stabilă de opt electroni. Un exemplu este radicalul sulfat (SO)4). Aceasta este o moleculă tetraedrică în care atomul de sulf împarte electroni cu patru atomi de oxigen în ceea ce se numește legătură covalentă. Într-un astfel de compus, nu poți deriva valența atomilor în radical, uitându-te la formulă. Puteți, totuși, să determinați valența radicalului prin compușii ionici pe care îi formează. De exemplu, radicalul sulfat se combină ionic cu hidrogenul pentru a forma acid sulfuric (H2ASA DE4). Această moleculă conține doi atomi de hidrogen, fiecare cu o valență cunoscută de +1, deci în acest caz, valența radicalului este -2.
După ce ați determinat valența radicalului, îl puteți utiliza pentru a calcula valența altor elemente și molecule cu care se combină. De exemplu, fierul (Fe) este un metal de tranziție care poate prezenta mai multe valențe. Când se combină cu radicalul sulfat pentru a forma sulfat feros, FeSO4, valența sa trebuie să fie +2, deoarece valența radicalului sulfat, determinată din legătura pe care o formează cu hidrogenul, este -2.