Как составить формулу по валентности seo

Вы знаете, чем простые вещества отличаются от сложных? Напомню, что молекулы простых веществ состоят из атомов одного вида (сера S, золото Au, кислород O2), а сложные – из атомов разных видов (вода Н2О, фосфорная кислота Н3РО4, этиловый спирт С2Н5ОН). Тут резонно задать вопросом, а почему атомы не соединятся один с одним, ведь так всё будет гораздо проще, мы получим вещества с формулами вида НО, HS, CaOH и так далее. Но это решительно невозможно потому, что в дело вступает валентность.

Напомню, что валентность – это способность атома образовывать химическую связь. Вот представьте, что атом водорода хочет соединиться с атомом кислорода (это будет вода). И тут проблема:

водород всегда имеет валентность I, а кислород всегда имеет валентность II.

Это означает, что один атом водорода может образовать только одну связь и не больше. А атому кислорода подавай две и не меньше! Как же быть? А давайте-ка одному предложим соединиться с двумя атомами водорода. Это будет выглядеть так: Н-О-Н. Здесь тире означает ту самую химическую связь. И, как видно из этой простой схемы, все счастливы: каждый атом водорода получил одну связь, а единственный атом кислорода радостно образовал две. Таким образом, формула воды Н2О.

Перед тем, как мы начнём тренироваться, нужно запомнить две принципиально важные вещи. Мы их рассмотрим на примере оксида алюминия:

1. Валентность пишется над знаком элемента и всегда римскими цифрами. Валентность никогда не может быть дробной, это всегда целое число. Просто потому, что атома связаны одной, двумя, тремя связями. Атомы не могут быть связаны полутора, двумя с половиной или тремя четвертями связей.

2. Рядом со знаком элемента внизу справа находится индекс. Это важно запомнить! Индекс (он пишется привычной арабской цифрой) показывает, сколько атомов данного вида входит в молекулу. В нашем примере мы видим, что в молекуле оксида алюминия имеется два атома алюминия (справа внизу от знака алюминия цифра 2) и три атома кислорода (справа внизу от знака кислорода цифра 3). Индекс всегда целое число! Потому что в молекулу не может входит половина атома или полтора атома. Представьте для наглядности, что молекула – это семья, где есть родственники. В семье же не может быть две с половиной бабушки или полтора брата. По крайней мере, я таких не видела.

А теперь тренировка

Учитель химии просит

составить формулу вещества, при этом валентность атомов известна.

Напомню, что некоторые атомы, склонные к постоянству, всегда имеют одинаковую валентность. Она определяется группой, в которой атом стоит в таблице Менделеева. Так, металлы основной подгруппы первой группы всегда имеют валентность I, второй – II, третьей – III. Элементы основной подгруппы седьмой группы имеют валентность I (пока просто запомните это). Итак, нам нужно составить формулу оксида натрия. Сразу понимаем, что молекула состоит из атомов натрия и кислорода. Записываем это: NaO. Теперь вспоминаем про валентность (без неё никак): натрий – элемент основной подгруппы первой группы, имеющий валентность I, кислород тоже постоянен в привычках и имеет валентность II. Записываем и это:

Обратите внимание, что пока индексы обозначены X и Y, ведь мы же их не знаем. Репетитор по химии расскажет, что нужно найти наименьшее кратное и будет говорить всякие другие страшные слова, но мы будем действовать проще. Поставьте валентность по диагонали, превратив их в арабские цифры:

Смотрите, что произошло. Валентность кислорода II. Мы превращаем её в арабскую 2 и переносим по диагонали к натрию. Валентность натрия I. Мы превращаем её в арабскую 1 и переносим к кислороду. Вы скажете, что справа внизу от кислорода нет никаких единиц, в чём дело? А дело в том, что если в молекуле уже есть атом, то понятно, что он есть и он один. Мы же в формуле указали, что кислород присутствует, значит, он и есть в единственном числе. Таким образом формула оксида натрия Na2О.

Другой случай. Нам нужна формула оксида цинка. Кислород с валентностью II встречается с цинком, который тоже всегда имеет валентность II. Это идеальная пара, смотрите:

Цинк образует две связи и кислород образует две связи, значит, им больше ничего не нужно, эти два атома свяжутся друг с другом с помощью двух связей. Не надо ничего переносить по диагонали, достаточно понять, что если валентности равны, то атомы соединяются один к одному, то есть формула оксида цинка ZnO.

Теперь разберём пример посложнее. В учебнике химии задание: составить формулу оксида железа (III). Обратите внимание, что тут указана валентность железа. Так пишут в случае, когда элемент может обладать разной валентность. Например, желез может быть двухвалентным или трёхвалентным. Чтобы было понятно, о каком именно идёт речь, валентность указывают в скобках. Итак, действуем привычным способом:

Что мы видим? Валентности, увы, разные, следовательно атомы не соединяются один к одному. Тогда без колебаний действуем как в первом примере: используем перенос по диагонали. Валентность железа III превращаем в арабскую 3 и приписываем справа внизу к кислороду. Валентность кислорода II превращаем в арабскую 2 и приписываем внизу справа к железу. Вуаля!

Вот так симпатично и выглядит оксид железа (III) Fe2О3!

Продолжаем. Хотите узнать формулу оксида серы (VI)? Это просто. Давайте сразу запишем:

Тут придётся слегка напрячься. По идее мы можем сделать перенос по диагонали и получить формулу S2О6. Но это неверно, будьте внимательны! Дело в том, что в такой куче получается слишком много атомов, а ведь их можно просто уменьшить в два раза, получив более простую (и правильную!) формулу SО3.

Ну и в заключение ещё один пример, который может встретиться в контрольной по химии. Как выглядит оксид азота (V)? Азот, кстати, тоже любит хулиганить и выступать с разной валентностью. Конкретно в этом случае у него валентность V. Думаю, теперь уже без заумных пояснений понятно, что формула будет такой:

Ура!

Но спешу вас немного огорчить: пока мы натренировались составлять формулы, если известна валентность. В следующий раз мы будет решать обратную задачу: зная формулу, будем определять валентность. Это уже гораздо проще, так что готовьте чай и печеньки.

Пожалуйста, пишите в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.

Таблица валентности химических элементов.

Ниже приводится таблица валентности химических элементов с примерами соединений.

Валентность (от лат. valēns – «имеющий силу») – способность атомов химических элементов образовывать определённое число химических связей.

Валентность – это мера (численная характеристика) способности химических элементов образовывать определённое число химических связей.

Значения валентности записывают римскими цифрами I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII.

Валентность определяют по числу химических связей, которые один атом образует с другими.

Таблица валентности химических элементов (1 часть):

Атомный номер	Химический элемент	Символ	Валентность	Примеры соединений	Примечание
1	Водород	H	I	HCl, H2O2
2	Гелий	He	отсутствует
3	Литий	Li	I	LiOH, Li2O
4	Бериллий	Be	I, II	BeH (моногидрид бериллия); BeH2, BeO, Be(OH)2, BeCO3
5	Бор	B	III	B2O3
6	Углерод	C	II, IV	CO; CO2, CH4, C2H6
7	Азот	N	I, II, III, IV	N2O; NO; N2O3, Ca(NO2)2,(NO)F, HNO2,  NH2OH, NH3; NO2, N2O4, HNO3, NH4NO3,  Ca(NO3)2, N2O5	В азотной кислоте (HNO3) и своем высшем оксиде (N2O5) атом азота образует только четыре ковалентные связи, являясь четырехвалентным
8	Кислород	O	II	(NO)F, CaO, O2, H2O2,Cl2O, H2O
9	Фтор	F	I	HF, (NO)F
10	Неон	Ne	отсутствует
11	Натрий	Na	I	Na2S, Na2O
12	Магний	Mg	II	Mg(NO3)2
13	Алюминий	Al	III	Al2O3, Al2S3, AlCl3
14	Кремний	Si	II, IV	SiO; SiH4, SiO2
15	Фосфор	P	III, V	P2O3, PH3,  H3PO3, H3PO4; P2O5
16	Сера	S	II, IV, VI	H2S, K2S, PbS, Al2S3, Fe2S3, FeS2; SO2; SF6, SO3, H2SO4
17	Хлор	Cl	I, III, IV, V, VI, VII	Cl2O, NaCl,  Cl2, HCl, NH4Cl; NaClO2; NaClO2; KClO3, Cl2O5; Cl2O6; Cl2O7
18	Аргон	Ar	отсутствует
19	Калий	K	I	KOH, K2O, K2S
20	Кальций	Ca	II	Ca(OH)2
21	Скандий	Sc	III	Sc2O3
22	Титан	Ti	II, III, IV	TiO; Ti2O3; TiO2
23	Ванадий	V	II, III, IV, V	VO; V2O3; VO2; V2O5
24	Хром	Cr	II, III, VI	CrO; Cr2O3; CrO3
25	Марганец	Mn	II, III, IV, VI, VII	Mn(OH)2; Mn2O3; MnO2; MnO3; Mn2O7
26	Железо	Fe	II, III	Fe(OH)2, FeS2, FeO; Fe2O3, Fe(OH)3, Fe2Cl3, Fe2S3
27	Кобальт	Co	II, III	CoCl2; CoCl3
28	Никель	Ni	II, III	NiO; Ni2O3
29	Медь	Cu	I, II	Cu2O; CuO
30	Цинк	Zn	II	ZnSO4, ZnO, ZnS

Таблица валентности химических элементов (2 часть):

31	Галлий	Ga	I, II, III	Ga2Se; GaSe; Ga2Se3
32	Германий	Ge	II, IV	GeO; GeO2
33	Мышьяк	As	III, V	As2O3; As2O5
34	Селен	Se	II, IV, VI	H2Se; SeCl4; H2SeO4
35	Бром	Br	I, III, V, VII	HBr; HBrO2; HBrO3; HBrO4
36	Криптон	Kr	отсутствует
37	Рубидий	Rb	I	RbOH
38	Стронций	Sr	II	SrO
39	Иттрий	Y	III	Y(NO3)3
40	Цирконий	Zr	II, III, IV	ZrF2; ZrBr3; ZrCl4
41	Ниобий	Nb	I, II, III, IV, V	NbH; NbO; NbI3; NbO2; Nb2O5
42	Молибден	Mo	II, III, IV, V, VI	MoCl2; Mo(OH)3; MoO2; MoCl5; MoF6
43	Технеций	Tc	II, III, IV, V, VI, VII	TcCl2; TcBr3; TcBr4; TcF5; TcCl6; Tc2O7
44	Рутений	Ru	II, III, IV, V, VI, VII, VIII	Ru(OH)2; RuCl3; Ru(OH)4; Ru2O5; RuB2; NaRuO4; RuO4
45	Родий	Rh	II, III, IV, V, VI	RhO; Rh2(SO4)3; Rh(OH)4; RhF5; RhF6
46	Палладий	Pd	II, IV	PdO; PdO2
47	Серебро	Ag	I, II, III	Ag2O; AgO; Ag3P
48	Кадмий	Cd	I, II	Cd2O; CdO
49	Индий	In	I, II, III	In2O; InO; In2O3
50	Олово	Sn	II, IV	SnSO4; Sn(SO4)2
51	Сурьма	Sb	III, V	Sb2S3; Sb2S5
52	Теллур	Te	II, IV, VI	H2Te; TeO2; K2TeO4
53	Йод	I	I, III, V, VII	HI; HIO2; HIO3; HIO4
54	Ксенон	Xe	отсутствует
55	Цезий	Cs	I	Cs2O
56	Барий	Ba	II	Ba(OH)2
57	Лантан	La	III	La2(SO4)3
58	Церий	Ce	III, IV	Ce(NO3)3; CeO2
59	Празеодим	Pr	II, III, IV	PrO; Pr2O3; PrO2
60	Неодим	Nd	II, III	NdO; Nd2O3

Таблица валентности химических элементов (3 часть):

61	Прометий	Pm	III	PmBr3
62	Самарий	Sm	II, III	SmO; Sm(NO3)3
63	Европий	Eu	II, III	EuO; Eu(OH)3
64	Гадолиний	Gd	II, III	GdS; Gd2O3
65	Тербий	Tb	II, III, IV	TbH2; TbBr3; TbO2
66	Диспрозий	Dy	II, III	DyBr2; Dy2O3
67	Гольмий	Ho	III	Ho2(SO4)3
68	Эрбий	Er	III	Er2O3
69	Тулий	Tm	II, III	TmS; Tm2O3
70	Иттербий	Yb	II, III	YbBr2; Yb2O3
71	Лютеций	Lu	III	LuBr3
72	Гафний	Hf	I, II, III, IV	HfCl; HfS; HfBr3; Hf(SO4)2
73	Тантал	Ta	I, II, III, IV, V	Ta2O; TaO; TaCl3; TaO2; Ta2O5
74	Вольфрам	W	II, III, IV, V, VI	W6Cl12; WO3; WO2; W2Cl10; WF6
75	Рений	Re	I, II, III, IV, V, VI, VII	Re2O; ReO; Re2O3; ReO2; ReF5; ReCl6; ReF7
76	Осмий	Os	I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII	OsI; OsI2; OsBr3; OsO2; OsCl4; OsF5; OsF6; OsOF5;  OsO4
77	Иридий	Ir	I, II, III, IV, V, VI	IrCl; IrCl2; IrCl3; IrO2; Ir4F20; IrF6
78	Платина	Pt	II, III, IV, V, VI	PtO; Pt2O3; PtO2; PtF5; PtF6
79	Золото	Au	I, II, III, V	AuBr; AuS; Au2O3; Au2F10
80	Ртуть	Hg	I, II	GdHg3;  HgO, HgH2
81	Таллий	Tl	I, II, III	Tl2S; TlS; TlBr3
82	Свинец	Pb	II, IV	PbO, PbS; PbO2
83	Висмут	Bi	III, V	Bi2O3; Bi2O5
84	Полоний	Po	II, IV, VI
85	Астат	At	нет данных
86	Радон	Rn	отсутствует
87	Франций	Fr	I	FrOH
88	Радий	Ra	II	Ra(OH)2
89	Актиний	Ac	III	Ac2O3
90	Торий	Th	II, III, IV	ThI2; ThI3; Th(OH)4
91	Протактиний	Pa	II, III, IV, V	PaO; PaH3; Pa(OH)4; Pa2O5
92	Уран	U	III, IV, V, VI
93	Нептуний	Np	III, IV, V, VI, VII
94	Плутоний	Pu	III, IV, V, VI, VII
95	Америций	Am	II, III, IV, V, VI
96	Кюрий	Cm	II, III, IV
97	Берклий	Bk	III, IV
98	Калифорний	Cf	II, III, IV
99	Эйнштейний	Es	II, III
100	Фермий	Fm	II, III

Первоначально за единицу валентности была принята валентность атома водорода. Валентность другого элемента можно при этом выразить числом атомов водорода, которое присоединяет к себе или замещает один атом этого другого элемента. Определенная таким образом валентность называется валентностью в водородных соединениях или валентностью по водороду: так, в соединениях HCl, H₂O, NH₃, CH₄ валентность по водороду хлора равна единице, кислорода – двум, азота – трём, углерода – четырём.

Валентность кислорода, как правило, равна двум. Поэтому, зная состав или формулу кислородного соединения того или иного элемента, можно определить его валентность как удвоенное число атомов кислорода, которое может присоединять один атом данного элемента. Определенная таким образом валентность называется валентностью элемента в кислородных соединениях или валентностью по кислороду: так, в соединениях K₂O, CO, N₂O₃, SiO₂, SO₃ валентность по кислороду калия равна единице, углерода – двум, азота – трём, кремния – четырём, серы – шести.

С точки зрения электронной теории валентность определяется числом неспаренных (валентных) электронов в основном или возбужденном состоянии.

Известны элементы, которые проявляют постоянную валентность. У большинства химических элементов валентность переменная.

Коэффициент востребованности
21 593

Валентность.

Валентность – свойство атомов одного химического элемента присоединять или замещать определённое количество атомов другого.

За единицу валентности принята валентность атома водорода, равная 1, то есть водород одновалентен. Поэтому валентность элемента указывает на то, со сколькими атомами водорода соединён один атом рассматриваемого элемента. Например, HCl, где хлор – одновалентен; H2O, где кислород – двухвалентен; NH_3, где азот – трёхвалентен.

Таблица элементов с постоянной валентностью.

Валентности

Элементы

O, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd

Формулы веществ можно составлять по валентностям входящих в них элементов. И наоборот, зная валентности элементов, можно составить из них химическую формулу.

Алгоритм составления формул веществ по валентности.

1. Записать символы элементов.

2. Определить валентности входящих в формулу элементов.

3. Найти наименьшее общее кратное численных значений валентности.

4. Найти соотношения между атомами элементов путём деления найденного наименьшего общего кратного на соответствующие валентности элементов.

5. Записать индексы элементов в химической формуле.

Пример: составим химическую формулу оксида фосфора.

1. Запишем символы:

2. Определим валентности:

3. Найдём наименьшее общее кратное:

4. Найдём соотношения между атомами:

5. Запишем индексы:

Алгоритм определения валентности по формулам химических элементов.

1. Записать формулу химического соединения.

2. Обозначить известную валентность элементов.

3. Найти наименьшее общее кратное валентности и индекса.

4. Найти соотношение наименьшего общего кратного к количеству атомов второго элемента. Это и есть искомая валентность.

5. Сделать проверку путём перемножения валентности и индекса каждого элемента. Их произведения должны быть равны.

Пример: определим валентность элементов сульфида водорода.

1. Запишем формулу:

2. Обозначим известную валентность:

3. Найдём наименьшее общее кратное:

4. Найдём соотношение наименьшего общего кратного к количеству атомов серы:

Урок 6. Валентность

В уроке 6 «Валентность» из курса «Химия для чайников» дадим определение валентности, научимся ее определять; рассмотрим элементы с постоянной и переменной валентностью, кроме того научимся составлять химические формулы по валентности. Напоминаю, что в прошлом уроке «Химическая формула» мы дали определение химическим формулам и их индексам, а также выяснили различия химических формул веществ молекулярного и немолекулярного строения.

Вы уже знаете, что в химических соединениях атомы разных элементов находятся в определенных числовых соотношениях. От чего зависят эти соотношения?

Рассмотрим химические формулы нескольких соединений водорода с атомами других элементов:

Нетрудно заметить, что атом хлора связан с одним атомом водорода, атом кислорода — с двумя, атом азота — с тремя, а атом углерода — с четырьмя атомами водорода. В то же время в молекуле углекислого газа СО₂ атом углерода связан с двумя атомами кислорода. Из этих примеров видно, что атомы обладают разной способностью соединяться с другими атомами. Такая способность атомов выражается с помощью численной характеристики, называемой валентностью.

Валентность — численная характеристика способности атомов данного элемента соединяться с другими атомами.

Поскольку один атом водорода может соединиться только с одним атомом другого элемента, валентность атома водорода принята равной единице. Иначе говорят, что атом водорода обладает одной единицей валентности, т. е. он одновалентен.

Валентность атома какого-либо другого элемента равна числу соединившихся с ним атомов водорода. Поэтому в молекуле HCl у атома хлора валентность равна единице, а в молекуле H₂O у атома кислорода валентность равна двум. По той же причине в молекуле NH₃ валентность атома азота равна трем, а в молекуле CH₄ валентность атома углерода равна четырем. Если условно обозначить единицу валентности черточкой |, вышесказанное можно изобразить схематически:

Следовательно, валентность атома любого элемента есть число, которое показывает, со сколькими атомами одновалентного элемента связан данный атом в химическом соединении.

Численные значения валентности обозначают римскими цифрами над символами химических элементов:

Определение валентности

Однако водород образует соединения далеко не со всеми элементами, а вот кислородные соединения есть почти у всех элементов. И во всех таких соединениях атомы кислорода проявляют валентность, равную двум. Зная это, можно определять валентности атомов других элементов в их бинарных соединениях с кислородом. (Бинарными называются соединения, состоящие из атомов двух химических элементов.)

Чтобы это сделать, необходимо соблюдать простое правило: в химической формуле вещества суммарные числа единиц валентности атомов каждого элемента должны быть одинаковыми.

Так, в молекуле воды H₂O общее число единиц валентности двух атомов водорода равно произведению валентности одного атома на соответствующий числовой индекс в формуле:

Так же определяют число единиц валентности атома кислорода:

По величине валентности атомов одного элемента можно определить валентность атомов другого элемента. Например, определим валентность атома углерода в молекуле углекислого газа СО₂:

Согласно вышеприведенному правилу х ·1 = II · 2 , откуда х = IV .

Существует и другое соединение углерода с кислородом — угарный газ СО, в молекуле которого атом углерода соединен только с одним атомом кислорода:

В этом веществе валентность углерода равна II , так как х ·1 = II · 1 , откуда х = II :

Постоянная и переменная валентность

Как видим, углерод соединяется с разным числом атомов кислорода, т. е. имеет переменную валентность. У большинства элементов валентность — величина переменная. Только у водорода, кислорода и еще нескольких элементов она постоянна (см. таблицу).

Составление химических формул по валентности

Зная валентность элементов, можно составлять формулы их бинарных соединений. Например, необходимо записать формулу кислородного соединения хлора, в котором валентность хлора равна семи. Порядок действий здесь таков.

Еще один пример. Составим формулу соединения кремния с азотом, если валентность кремния равна IV , а азота — III .

Записываем рядом символы элементов в следующем виде:

Затем находим НОК валентностей обоих элементов. Оно равно 12 ( IV·III ).

Определяем индексы каждого элемента:

Записываем формулу соединения: Si₃N₄.

В дальнейшем при составлении формул веществ не обязательно указывать цифрами значения валентностей, а необходимые несложные вычисления можно выполнять в уме.

Краткие выводы урока:

1. Численной характеристикой способности атомов данного элемента соединяться с другими атомами является валентность.
2. Валентность водорода постоянна и равна единице. Валентность кислорода также постоянна и равна двум.
3. Валентность большинства остальных элементов не является постоянной. Ее можно определить по формулам их бинарных соединений с водородом или кислородом.

Надеюсь урок 6 «Валентность» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.

Написание формулы по валентности

Валентность – способность атома присоединять то или иное число других атомов с образованием химической связи (см. “Что такое валентность”).

Для того, чтобы выводить химические формулы веществ по валентности элементов, необходимо знать, как минимум, валентности наиболее часто встречающихся элементов.

Алгоритм написания химической формулы вещества по валентности элементов, входящих в него:

1. записать химические знаки элементов, входящих в вещество;
2. определить валентность этих элементов;
3. найти наименьшее общее кратное для валентностей этих элементов;
4. определить индексы для атомов.

Составление формулы оксидов по валентности элементов

В качестве примера составим формулу оксида железа (III).

1. В оксид железа входят железо и кислород: Fe O;
2. Указываем валентность этих элементов: Fe III O II ;
3. Находим наименьшее общее кратное (НОК): 3·2=6;
4. Делим НОК на число единиц валентности каждого элемента:
   • для Fe – 6:3=2;
   • для O – 6:2=3.
5. Записываем полученные индексы справа внизу от элемента: Fe₂O₃.

Составление формулы оснований

Важный нюанс, который неободимо знать – группы атомов могут рассматриваться, как единое целое.

Составление формул оснований по валентности элементов отличается от составления формулы оксидов лишь тем, что вместо атома кислорода в формуле стоит гидроксогруппа OH. В случае, если гидроксогруппа в формуле повторяется несколько раз, она берется в скобки.

В качестве примера составим составим формулу гидроксида магния.

На первом месте в основаниях стоит атом металла, гидроксогруппа – на втором.

Составление формулы солей

В солях “роль” гидроксогруппы OH играют кислотные остатки.

На первом месте в формуле средней соли стоит атом(ы) металла, кислотный остаток – на втором.

В качестве примера составим формулу соли фосфата натрия.

Составление формулы кислот

На первом месте в формуле кислот стоит атом(ы) водорода, кислотный остаток – на втором.

В качестве примера составим формулу серной кислоты.

Потренируемся в решении обратной задачи, когда по готовой формуле надо определить валентность элементов.

Определение валентности по готовой формуле

“Фишка” решения подобных задач заключается в том, что некоторые химические элементы в любых соединениях, в которые они входят, имеют постоянную валентность.

Элементы с постоянной валентностью:

• валентность I: H, F, Li, Na, K, Rb, Cs
• валентность II: O, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn
• валентность III: Al

Большинство элементов в различных соединениях могут принимать различную валентность,, т. е., образовывать различное число химических связей.

Для нахождения валентности элементов с переменной валентностью в том или ином соединении используют правило валентности.

x·m=y·n

в бинарных соединениях типа AmBn произведение валнетности элемента A(x) на кол-во его атомов m равно произведению валентности элемента B(y) на число его атомов n

Определим, используя правило валентности, валентность фософра в соединении P₂O₅.

Поскольку валентность кислорода равна II, то:

Теперь решим ту же задачу, используя алгоритм, описанный выше для выведения формулы по валентности, который будем применять “сзади-наперёд”.

Определим валентность фосфора и кислорода в соединении P₂O₅.

1. P₂O₅
2. валентность кислорода равна двум: P₂O₅ II
3. общее число единиц валентности всех атомов вещества будет равно 2·5=10
4. делим общее число единиц валентности (10) на индекс кислорода, валентность которого известна: 10:2=5 – это и будет валентность неизвестного, в нашем случае, фосфора
5. P₂ V O₅ II

Немного усложним задачу и определим валентность элементов в соли кислородсодержащей кислоты Al₂(SO₄)₃.

1. решение задачи начинается с элемента с известной валентностью, т. е., с кислорода – определяем кол-во его атомов: 4·3=12
2. с учётом того, что валентность кислорода равна 2, находим общее число единиц валентности для кислорода: 12·2=24
3. по аналогии вычисляем общее число единиц валентности для атомов алюминия (валентность=3): 2·3=6
4. от общего числа единиц валентности кислорода вычитаем общее число единиц валентности алюминия: 24-6=18 – это общее число единиц валентности, которое будет приходиться на серу
5. по аналогии с кислородом определяем число атомов серы, валентность которой неизвестна: 1·3=3
6. чтобы узнать валентность серы следует разделить разность, найденную в п.4, на число атомов серы: 18:3=6
7. Al₂ III (S VI O₄ II )₃

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

[spoiler title=”источники:”]

http://prosto-o-slognom.ru/chimia_primery/001-valentnost.html

[/spoiler]

Тема урока: Составление химических формул бинарных соединений по валентности.

«У научного изучения предметов две основные или конечные цели: предвидение и польза»

Д. И. Менделеев

Цели:

Образовательные: рассмотреть понятие «валентность» как атомность элемента, научить учащихся определять валентность в бинарных соединениях, познакомить учащихся с различными видами валентности, повторить понятия о кратном данного числа, о наименьшем общем кратном нескольких чисел, повторить правило нахождения НОК нескольких чисел и применение этого правила; обратить внимание учащихся на интеграцию курсов химии и математики.

Развивающие: развивать познавательный интерес учащихся, вырабатывать умение логически рассуждать, применять ранее полученные знания, грамотно выражать свои мысли.

Воспитательные: способствовать воспитанию интереса к предмету, к результату своего труда, развивать умение работать в парах, коллективно, оценивать ответы своих товарищей.

Планируемые результаты обучения:

Учащиеся должны знать:

• определение понятия “валентность”;

• валентность атомов водорода и кислорода в соединениях.

Учащиеся должны уметь:

• определять по валентности атомов водорода и кислорода валентность атомов других элементов в бинарных соединениях;

• определять валентность атомов элементов по формулам веществ, используя алгоритм для решения задач.

Основные понятия: валентность, постоянная и переменная валентность, бинарные соединения, наименьшее общее кратное.

Тип урока: комбинированный.

Средства обучения: алгоритм определения валентности.

Оборудование:  Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева, шаростержневые модели молекул, таблица «Алгоритм определения валентности».

Ход урока

1. Организационный этап: приветствие учащихся.

2. Актуализация опорных знаний.

1. Фронтальная беседа учителя химии с учащимися по теме “Химическая формула”.

При изучении химии очень важно научиться составлять формулы химических веществ.

Что выражает химическая формула? (состав определенного вещества, взятого в чистом виде)

Химическая формула – это условное обозначение вещества, атома, молекулы, иона с помощью символов элементов, числовых и вспомогательных знаков.

По химической формуле мы можем определить:

– тип вещества,

– качественный и количественный состав,

– относительную молекулярную массу,

– массовую долю химического элемента в данном веществе,

– валентность химических элементов.

Все вещества состоят из атомов. Одним из основных свойств атомов является способность образовывать химические связи. Атомы разных элементов могут образовывать определенное, свойственное им количество связей.

Давайте сравним качественный и количественный состав в молекулах: HCl , H₂O, NH₃, CH₄.

• Что общего в составе молекул? (наличие атомов водорода)

• Чем эти вещества отличаются друг от друга? (в этих веществах разное количество атомов водорода)

Атом водорода не может присоединить более одного атома другого химического элемента, поэтому валентность водорода принята за единицу. И поэтому с валентностью водорода сравнивают валентность всех других элементов.

Примеры:

HCl – один атом хлора связан с одним атомом водорода;

H₂O – один атом кислорода связывает два атома водорода;

NH₃ – один атом азота связывает три атома водорода;

CH₄ – один атом углерода связывает четыре атома водорода.

Почему различные атомы удерживают различное количество атомов водорода?

(каждый атом образует с другими атомами определенное количество связей).

Это называют валентностью.

Валентность – это свойство атомов удерживать определённое число других атомов в соединении.

Валентность обозначается римскими цифрами.

Записи на доске и в тетрадях:

I   I HCl

I   II H2O

I   III  H3N

I   IV  H4C

Валентность атома водорода принята за единицу – I, а у кислорода – II.

1. Сообщение учащегося о валентности.

В начале XIX века Дж. Дальтоном был сформулирован закон кратных отношений, из которого следовало, что каждый атом одного элемента может соединяться с одним, двумя, тремя и т.д. атомами другого элемента (как, например, в рассмотренных нами соединениях атомов с водородом).

В середине XIX века, когда были определены точные относительные веса атомов (И.Я. Берцелиус и др.), стало ясно, что наибольшее число атомов, с которыми может соединяться данный атом, не превышает определённой величины, зависящей от его природы. Эта способность связывать или замещать определённое число других атомов и была названа Э. Франклендом в 1853 г. “валентность”.

Поскольку в то время для водорода не были известны соединения, где он был бы связан более чем с одним атомом любого другого элемента, атом водорода был выбран в качестве стандарта, обладающего валентностью, равной 1.

В конце 50-х гг. XIX вeка А. С. Купер и А. Кекуле постулировали принцип постоянной четырёхвалентности углерода в органических соединениях. Представления о валентности составили важную часть теории химического строения А. М. Бутлерова в 1861 г.

Периодический закон Д.И. Менделеева в 1869 г. вскрыл зависимость валентности элемента от его положения в периодической системе.

Вклад в эволюцию понятия “валентность” в разные годы внесли В.Коссель, А.Вернер, Г.Льюис.

Начиная с 30-х гг. XX века представления о природе и характере валентности постоянно расширялись и углублялись. Существенный прогресс был достигнут в 1927 г., когда В. Гейтлер и Ф. Лондон выполнили первый количественный квантово-химический расчёт молекулы водорода H₂.

1. Беседа с учащимися: Что такое валентность? 

Определение валентности в разных источниках звучит по-разному. Давайте подумаем, какое из этих трех определений более совершенно и в чем недостатки других.

1-й ряд
«Валентность химического элемента – способность его атомов соединяться с другими атомами в определенных соотношениях».

2-й ряд
«Валентность – способность атомов одного элемента присоединять определенное количество атомов другого элемента».

3-й ряд
«Валентность – свойство атомов, вступая в химические соединения, отдавать или принимать определенное количество электронов или объединять электроны для образования общих для двух атомов электронных пар ».

Обсуждение в группах, приходим к выводу, что 3-е определение наиболее точно отражает суть определения валентности.

1. Изложение нового материала:

Тема нашего урока: Составление формул бинарных соединений по валентности.
Новый материал запоминается легче, если он нанизывается на уже полученные знания. Поэтому сейчас предстоит работа с извлечением этого материала из памяти. И в этом вам поможет учитель математики.

Учитель ведет диалог с учениками:

Учитель: перечислите несколько чисел, кратных 12.

-12, 24, 36, 48 ….

Учитель: перечислите несколько чисел, кратных 18.

– 18, 36, 54, 72……

Учитель: назовите числа, которые кратны и 12 и18.

– 36 и 72 и т.д.

Учитель: назовите наименьшее общее кратное 12 и 18.

– 36

Учитель: Сформулируйте определение наименьшего общего кратного нескольких чисел.

– Наименьшим общим кратным нескольких чисел называется самое меньшее натуральное число, которое делится на каждое из данных чисел.

Учитель: сформулируйте правило нахождения наименьшего общего кратного двух или нескольких чисел.

– Чтобы найти НОК двух или нескольких чисел, надо разложить эти числа на простые множители, затем, взяв разложение одного из них, умножить его на недостающие простые множители из разложений других чисел.

Учитель предлагает следующее упражнение:

№1. Найдите А) НОК (48, 90); Б) НОК (6, 15, 20)

Решение:

А) 48/2 90/2 Б) 6/2 15/3 20/2

24/2 45/3 3/3 5/5 10/2

12/2 15/3 1/ 1/ 55

6/2 5/5 1/

3/3 1/

1/

НОК (48,90) = 2⁴ *3*3*5 НОК (6,15,20) = 2³ * 5 * 3

НОК (48,90)= 720 НОК (6,15,20) = 60

Ответ: А) 720; Б) 60.

Учитель: чему равно НОК двух взаимно простых чисел?

– НОК двух взаимно простых чисел равно их произведению.

№2. Найдите НОК (7,11)

– 77

Учитель: Как вы помните, существует еще один способ нахождения НОК чисел – это способ подбора.

Найдите НОК следующих чисел способом подбора:

А) 10 и 2 Б) 14 и 21 В) 20 и 15 Г) 2; 3 и 5

Ответы: А) 10 Б) 42 В) 60 Г) 30.

Учитель: Ребята, мы с вами повторили, как можно найти НОК двух или нескольких чисел. А теперь вы познакомитесь с тем, как эти знания применяются в химии при определении валентности.

В. Гете когда-то сказал: «Просто знать еще не все, знания нужно уметь использовать».

Определение валентности элементов по формулам в бинарных соединениях.

Помнить:  в формулах бинарных соединений число единиц валентностей всех атомов одного элемента равно числу единиц валентности всех атомов другого элемента.

1. Записать формулу вещества. Р₂О₅

2. Римской цифрой указать валентность одного из элементов. Р₂О₅ (II)

3. Определить валентность другого химического элемента. Р₂О₅

Х*2= II *5 X = V

Составление химических формул бинарных соединений по валентности элементов.

1. Записываем символы химических элементов, входящих в состав формулы, проставляя над ними соответствующие значения валентности:

СаО, В₂О₃, СО₂,

1. Составляем формулу соединения по валентности:

а) СаО: если валентности химических элементов равны, то индексы не ставим.

б) В₂О₃: если значения валентностей не делятся друг на друга, ставим значения валентностей крест накрест.

в) СО₂: если валентность одного элемента делится на валентность другого, то значение большей валентности разделить на значение меньшей и полученное число в виде индекса поставить возле элемента с меньшей валентностью.

Упражнение: определить валентность элементов в веществах: ученики цепочкой выходят к доске. Задание проецируем на доску.

SiH₄, CrO₃, H₂S, CO₂, CO, SO₃, SO₂, Fe₂O₃, FeO, HCl, HBr, Cl₂O₅, Cl₂O₇, РН₃, K₂O, Al₂O₃, P₂O₅, NO₂, N₂O₅, Cr₂O₃, SiO₂, B₂O₃, SiH₄, Mn₂O₇, MnO, CuO, N₂O₃.

1. Оценочно-рефлексивный этап.

Первичная проверка усвоения знаний. Для выполнения данного задания учащиеся получают «Алгоритм определения валентности» и задания трех уровней. Каждый учащийся выбирает свой уровень задания.

• Репродуктивный уровень (“3”). Определите валентность атомов химических элементов по формулам соединений: NH₃, Au₂O₃, SiH₄, CuO.

• Прикладной уровень (“4”). Из приведённого ряда выпишите только те формулы, в которых атомы металлов двухвалентны: MnO, Fe₂O₃, CrO₃, CuO, K₂O, СаH_2.

• Творческий уровень (“5”). Найдите закономерность в последовательности формул: N₂O, NO, N₂O₃ и проставьте валентности над каждым элементом.

Алгоритм определения валентности	Пример
1. Запишите формулу вещества.	H2S, Cu2O
2. Обозначьте известную валентность элемента	I H2S,	II Cu2O
3. Найдите число единиц валентности атомов известного элемента, умножив валентность элемента на количество его атомов	2 I H2S	2       II Cu2O
4. Поделите число единиц валентности атомов на количество атомов другого элемента. Полученный ответ и является искомой валентностью	2 I   II H2S	2 I     II Cu2O
5. Сделайте проверку, то есть подсчитайте число единиц валентностей каждого элемента	I   II  H2S (2=2)	I     II Cu2O (2=2)

Проводим взаимопроверку выполненного задания (учащиеся обмениваются тетрадями).

Работа над ошибками: ответы на доске.

1. Подведение итогов урока.

Беседа с учащимися:

• Какую проблему мы поставили в начале урока?

• К какому выводу мы пришли?

• Дать определение “валентности”.

• Как определить НОК?

• Чему равна валентность атома водорода? Кислорода?

• Как определить валентность атома в соединении?

• Оценка работы учащихся.

Домашнее задание: учебник Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман §17, стр. 60, упр. 1, 2, 4, 6

Проблемный вопрос: Почему водород и литий имеют постоянную валентность, а гелий не имеет валентности?

«Как преуспеть ученикам – догонять тех, кто впереди, и не ждать тех, кто позади»

Аристотель

Желаем вам всегда быть впереди.