§ 18. Визначення валентності елементів за формулами бінарних сполук

Вивчення параграфа допоможе вам:

визначати валентність елементів за формулами бінарних сполук;
пояснювати зв’язок між розміщенням елемента у періодичній системі та його валентністю

Знання валентності одного елемента дає змогу визначити валентність іншого у бінарній сполуці. Визначення здійснюють на підставі того, що у бінарних сполуках сума одиниць валентності (добуток величини валентності й індексу) одного хімічного елемента дорівнює сумі одиниць валентності іншого елемента, наприклад:

ЯК ВИЗНАЧИТИ ВАЛЕНТНІСТЬ ЕЛЕМЕНТА ЗА ФОРМУЛОЮ БІНАРНОЇ СПОЛУКИ? Одержати відповідь на поставлене запитання допоможе вам інформація з таблиці 7.

Таблиця 7

Визначення валентності елемента за формулою бінарної сполуки

• Щоб визначити валентність елемента за формулою бінарної сполуки, необхідно добуток величини валентності й індексу одного елемента поділити на індекс іншого.

Як бачимо, визначення валентності елемента в бінарній сполуці є оберненою дією до складання формул бінарних сполук, розглянутих у попередньому параграфі.

ЗВ’ЯЗОК МІЖ РОЗМІЩЕННЯМ ЕЛЕМЕНТА У ПЕРІОДИЧНІЙ СИСТЕМІ ТА ЙОГО ВАЛЕНТНІСТЮ. Зверніть увагу, що валентність набуває значення від І до VIII і груп у періодичній системі також вісім. Навіть позначені вони, як і валентність, римськими цифрами. Значення постійної валентності у більшості елементів збігається з номерами груп, у яких вони розміщені. Пересвідчимось у цьому, скориставшись періодичною системою і наведеним у параграфі 17 переліком елементів з постійною валентністю. Одновалентні Гідроген, Натрій, Калій розміщені у першій групі періодичної системи, двовалентні Магній, Кальцій, Барій, Цинк — у другій групі, тривалентні Алюміній і Бор — у третій.

Для елементів зі змінною валентністю на її максимальне значення вказує номер групи періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, у якій розташовано елемент. Це тому, що розміщення елементів зі змінною валентністю у групах за невеликим винятком пов’язане з можливим максимальним значенням їх валентності. Є винятки, в тому числі максимальне значення валентності Нітрогену — чотири, Купруму — два, Оксигену — постійно два, Флуору — постійно один. Знайдіть, у яких групах періодичної системи вони розташовані.

У попередньому параграфі розглядались формули P₂O₅, SO₃, Cl₂O₇. Знайдіть, у яких групах періодичної системи розміщені елементи Фосфор, Сульфур, Хлор, та переконайтеся, що цс були формули з валентністю зазначених хімічних елементів, яка дорівнює номеру групи.

• Максимальна валентність багатьох атомів хімічних елементів збігається з номером групи, в якій вони розміщені.

Яка найвища валентність у Силіцію та Йоду? Поясніть свою відповідь.

Неметалічні хімічні елементи (за винятком VIII групи) утворюють леткі бінарні сполуки з Гідрогеном. Щоб визначити валентність елемента у такій сполуці, достатньо від 8 відняти номер групи, у якій неметалічний елемент розташований у періодичній системі.

Наприклад, щоб визначити валентність Сульфуру у сполуці з Гідрогеном, за періодичною системою з’ясовуємо, що Сульфур — елемент VI групи. Виконуємо віднімання: 8 - 6 = 2. Отже, Сульфур у бінарній сполуці з Гідрогеном — двовалентний. Сполучаючись із двома атомами одновалентного Гідрогену, він утворює речовину, відому під назвою сірководень H₂S або гідроген сульфід. Це отруйна речовина, її легко виявити за запахом. Для сірководню характерніш запах тухлих яєць, а якщо точніше, то при псуванні яєць утворюється сірководень, запах якого відчувається на відстані.

Скарбничка ерудита

Досить часто в нижній частині періодичної системи є горизонтальний рядок із назвою «Вищі оксиди». У ньому для кожної групи написано загальні формули оксидів — таку назву мають бінарні сполуки елементів з Оксигеном. Літера Е означає елемент. Валентність елементів у бінарних сполуках з Оксигеном здебільшого збігається з номером групи. На прикладі формул, розглянутих у тексті параграфа, перевірте, наскільки це відповідає дійсності та які існують винятки.

Рядком нижче містяться загальні формули летких водневих сполук тобто газоподібних бінарних сполук неметалічних елементів із Гідрогеном. Їх загальні формули з’являються з IV групи, й валентність елементів у них послідовно зменшується від IV до І. Дослідіть на прикладі неметалічних елементів 3-го періоду ці зміни, запишіть формули сполук.

ДОСЛІДЖУЄМО НА УРОЦІ ТА ВДОМА

Дослідіть, із чим у періодичній системі збігається максимальна величина валентності неметалічного хімічного елемента Карбону в бінарних сполуках з Оксигеном та Гідрогеном:

а) з порядковим номером; б) з номером періоду; в) з номером групи.

1. Сформулюйте правило, як визначити валентність елемента за формулою бінарної сполуки, якщо відома валентність іншого хімічного елемента.

2. З номером якої складової періодичної системи збігається максимальна валентність більшості хімічних елементів?

3. Визначте валентність елементів у наведених формулах бінарних сполук: SeO₂, NO₂, Н₂S, ВСl₃, AsH₃, SiH₄, BF₃.

4. Розташуйте формули бінарних сполук за збільшенням валентності Хлору

А Сl₂О₇
Б ВаСl₂
В СlO₂
Г ClF₃

5. Знайдіть серед наведених формул ті, що складені неправильно, виправте помилки: СаН, Аl₂О₃, KBr, NaCl₂, Zn₂O₂, НСl₄

6. Установіть відповідність між хімічним елементом і його найвищою валентністю.

1 Купрум
2 Йод
3 Фосфор
4 Сульфур
A ll
Б III
В V
Г VI
Д VII

7. Виведіть закономірність, що стосується валентності атомів хімічних елементі в у межах кожного рядка хімічних формул.

a) N₂O, NO, NH₃;
б) N₂O, Сl₂О, Н₂О;
в) N₂, В₂O_3, NH₃.

8*. Як пов’язана постійна, а також найвища валентність елементів з їх розміщенням у періодичній системі? Наведіть приклади.

9*. Користуючись періодичною системою хімічних елементів, складіть формули бінарних сполук елемента з порядковим номером 33 з такими елементами: а) Оксиген: б) Гідроген.

ГДЗ до підручника можна знайти тут.

Зміст