Kako določiti valenco

Beseda "valenca" iz latinskega jezika ("valēns") je prevedena kot "imeti moč". Prvič je bilo omenjeno v začetku 15. stoletja, vendar njegov pomen ("droga" ali "ekstrakt") nima nobene zveze s sodobno interpretacijo. Ustanovitelj sedanje ideje valence je znani angleški kemik E. Frankland. Leta 1852 je objavil članek, v katerem so bile preučene vse teorije in predpostavke, ki so obstajale v tistem času. Edward Frankland, ki je predstavil pojem »povezovalne sile«, ki je postal osnova za doktrino valence, odgovor pa na vprašanje »Kako najti valenco«. Takrat še ni bil oblikovan.

Nadaljnjo vlogo pri razvoju teorije so igrali Friedrich August Kekule (1857), Archibald Scott Cooper (1858), A. Butlerov (1861), A. von Hofmann (1865). In leta 1866 FA Kekule je v svojem učbeniku vodil stereokemične modele molekul kemičnih snovi z atomom ogljika tetraedrske konfiguracije v obliki številk, v skladu s katerimi je postalo očitno, kako določiti valenco, na primer, ogljika.

Osnova sodobne teorije kemijskega vezanja je kvantno mehansko predstavljanje, kar dokazuje, da se zaradi interakcije dveh atomov oblikuje skupni par elektronov. Atomi z nepariranimi elektroni, ki imajo paralelne zavrtice, odbijajo in z antiparallelnimi lahko tvorijo skupni elektronski par. Kemična vez, ki se tvori med dvema atomoma, ko se približata drug drugemu, je delno prekrivajoči elektronski oblak. Posledično se med dvema jedroma tvori električna gostota polnjenja, na katero se privlači pozitivno nabito jedro, in nastane molekula. Ta zamisel o mehanizmu interakcije različnih atomov je predstavljala osnovo teorije kemične vezave ali metode valenčne vezi. Torej vse enako, kako določiti valenco? Potrebno je določiti število vezi, ki jih lahko oblikuje atom. V nasprotnem primeru lahko rečemo, da moramo najti število valenčnih elektronov.

Če uporabljamo periodno tabelo, je lahko razumeti, kako določiti valenco elementa glede na število elektronov v zunanji lupini atoma. Imenujejo se valence. Vsi elementi v vsaki skupini (v stolpcih) imajo enako število elektronov v zunanjih lupinah. Elementi prve skupine (H, Li, Na, K in drugi) imajo en valentni elektron. Drugi (Be, Mg, Ca, Sr in tako naprej) ima dva. Tretji (B, Al, Ga in drugi) - trije. Četrti (C, Si, Ge in drugi) ima štiri valenčne elektrone. Elementi pete skupine (N, P, As in drugi) imajo pet valenčnih elektronov. Nadalje je mogoče nadaljevati, saj je povsem očitno, da bo število elektronov v zunanji lupini elektronskega oblaka enako številu obdobne tabele. Vendar pa je to opaziti pri prvih treh skupinah vseh sedmih obdobij in njihovi enakomerni in lihi seriji (obdobja in serija se nahajajo v vrsticah tabele). Začetek s četrtim obdobjem in četrto skupino (npr. Ti, Zr, Hf, Ku) imajo elementi podskupin v enakih vrsticah v zunanji lupini številne elektrone, ki se razlikujejo od številke skupine.

Koncept "valence" za ves ta čas je precej spremenjen. Trenutno ni znanstvene ali standardizirane razlage. Zato je sposobnost odgovora na vprašanje "Kako določiti valenco?" Navadno uporablja za metodološke namene. Valenca velja za zmožnost reakcij atomov, da se oblikujejo molekule s kemičnimi vezmi, ki se imenujejo kovalentne. Zato lahko valenco izrazimo le s celo številko.

Na primer, kako določiti valenco atoma žvepla v spojinah, kot je vodikov sulfid ali žveplova kislina. Za molekulo, kjer je atom žvepla vezan na dva atoma vodika, bo vodikova valenca za vodik dve. V molekuli žveplove kisline je njegova kisikova valenca šest. V obeh primerih valenca številčno sovpada z absolutno vrednostjo stopnje oksidacije atoma žvepla v teh molekulah. V molekuli H2S bo njegovo oksidacijsko stanje -2 (ker se gostota elektronov v tvorbi vezi preusmeri na atom žvepla, ki je v večji meri elektronegativ. V molekuli H2SO4 je stopnja oksidacije atoma žvepla +6 (ker se gostota elektronov preusmeri na bolj elektronegativni atom kisika).