Валентность в химии: определение, таблица, как определить

Что такое валентность в химии?

Валентность атома — это его способность образовывать химические связи с другими атомами. Количественная мера валентности — число общих электронных пар, которые атом может создать. Эти связи формируются за счет электронов внешнего электронного слоя.

Ковалентная связь — это процесс образования общих электронных пар между атомами. В зависимости от количества общих пар, связь бывает:

• Одинарная (одна общая пара).
• Двойная (две общие пары).
• Тройная (три общие пары).

История возникновения термина «валентность»

Термин «валентность» имеет средневековое происхождение. Изначально это слово означало «препарат» или «экстракт». Современное химическое значение термин приобрел лишь в конце XIX века.

Ключевые этапы развития учения о валентности:

1. 1852 год: Английский химик Эдвард Франкленд ввел понятие «соединительная сила» атомов.
2. 1857 год: Немецкий ученый Фридрих Август Кекуле, изучая углерод в метане, открыл «основность» атомов как фундаментальное свойство.
3. 1860 год: Российский химик Александр Бутлеров развил теорию, распространив ее на органические соединения.

Как определить валентность элемента: 3 практических способа

1. По таблице валентности

Самый простой метод — воспользоваться готовой таблицей. Элементы с постоянной валентностью обычно помечаются звездочкой (*).

2. По водороду (валентность водорода = I)

Поскольку атом водорода образует только одну связь, его валентность принята за единицу. Валентность другого элемента в бинарном соединении с водородом равна количеству атомов H.

Практические примеры:

• Соединение HCl: хлор связан с одним атомом H → валентность Cl = I.
• Соединение NH₃: азот связан с тремя атомами H → валентность N = III.

3. По кислороду (валентность кислорода = II)

Кислород в соединениях почти всегда двухвалентен. Чтобы найти валентность другого элемента в оксиде, нужно умножить валентность кислорода (II) на количество его атомов и разделить на количество атомов искомого элемента.

Примеры расчета:

• SO₂: (Валентность O * 2) / 1 атом S = (II * 2) / 1 = IV. Валентность серы = IV.
• SO₃: (II * 3) / 1 = VI. Валентность серы = VI.

Наглядные примеры валентности в формулах

Структурные формулы помогают визуализировать валентность.

Соединение	Молекулярная формула	Структурная формула	Объяснение валентности
Водород	H₂	H–H	Каждый атом H образует одну связь → валентность I.
Вода	H₂O	H–O–H	Кислород образует две связи с H → валентность O = II.
Метан	CH₄	H–C–H (и еще два H)	Углерод образует четыре связи → валентность C = IV.
Углекислый газ	CO₂	O=C=O	Углерод образует две двойные связи (4 связи в сумме) → валентность C = IV.

Валентность в сложных соединениях

В веществах с тремя и более элементами (кислоты, соли) валентность определяют для целых атомных групп — кислотных остатков.

Примеры:

• В хлорной кислоте HClO₄ остаток ClO₄ одновалентен (связан с одним H).
• В серной кислоте H₂SO₄ остаток SO₄ двухвалентен (связан с двумя H).

Ответы на популярные вопросы

Отвечает Анастасия Чистякова, старший методист по естественно-научным дисциплинам.

Вопрос: Почему валентность — такое важное понятие? Ответ: Валентность — основа для составления химических формул и предсказания свойств веществ. Без понимания валентности невозможно представить, как атомы соединяются в молекулы.

Вопрос: Всегда ли валентность элемента постоянна? Ответ: Нет. Многие элементы (например, сера, железо, азот) проявляют переменную валентность в разных соединениях. Это зависит от условий реакции.

Вопрос: Как не путать валентность со степенью окисления? Ответ: Валентность — это реальное число связей (целое, всегда положительное). Степень окисления — условный заряд атома в соединении (может быть дробным, отрицательным или положительным). Часто их значения совпадают, но не всегда.

3 темы по химии, которые часто забывают к контрольной

1. Расчеты по уравнениям реакций (нахождение массы, объема).
2. Классификация и свойства неорганических соединений (кислоты, основания, оксиды, соли).
3. Типы химических связей и их отличия (ионная, ковалентная, металлическая).

Больше наглядных таблиц, разборов сложных тем, готовых конспектов и упражнений по химии для учеников 8-11 классов вы найдете в нашей подборке учебных материалов на сайте https://edu-life.tech.