Что такое валентность?
📖 Определение
Валентность — это способность атома присоединять определённое число других атомов. Проще говоря, это число «рук», которыми атом держится за соседей.
Представь, что у каждого атома есть «руки». Водород (H) имеет 1 руку, поэтому может держаться за 1 соседа. Кислород (O) имеет 2 руки, поэтому может держаться за 2 соседа.
🔍 Пример: вода H₂O
Кислород (валентность 2) держит двумя «руками» два водорода (валентность 1 у каждого):
H—O—H
Каждая чёрточка — это одна связь (одна «рука» каждого атома).
Валентности основных элементов
⚠️ Это нужно выучить!
Валентности основных элементов надо знать наизусть — без этого не составишь формулы.
Элементы с постоянной валентностью
| Элемент | Символ | Валентность | Запоминалка |
|---|---|---|---|
| Водород | H | I (1) | Всегда 1 |
| Кислород | O | II (2) | Почти всегда 2 |
| Натрий | Na | I (1) | Щелочные металлы = 1 |
| Калий | K | I (1) | Щелочные металлы = 1 |
| Магний | Mg | II (2) | 2-я группа = 2 |
| Кальций | Ca | II (2) | 2-я группа = 2 |
| Алюминий | Al | III (3) | Всегда 3 |
Элементы с переменной валентностью
| Элемент | Символ | Возможные валентности |
|---|---|---|
| Углерод | C | II, IV |
| Азот | N | I, II, III, IV, V |
| Сера | S | II, IV, VI |
| Хлор | Cl | I, III, V, VII |
| Железо | Fe | II, III |
| Медь | Cu | I, II |
| Фосфор | P | III, V |
💡 Как узнать валентность из таблицы Менделеева
Для элементов главных подгрупп:
- Высшая валентность = номер группы
- Низшая валентность для неметаллов = 8 − номер группы
Пример: сера (S) в 6-й группе → валентности VI и II (8−6=2)
Как составить формулу по валентностям
Запиши символы элементов рядом
Например, алюминий и кислород: Al O
Напиши валентности над символами
Al(III) и O(II): IIIAl IIO
Найди наименьшее общее кратное (НОК)
НОК для 3 и 2 = 6
Раздели НОК на валентность каждого элемента
Индекс Al = 6 ÷ 3 = 2
Индекс O = 6 ÷ 2 = 3
Запиши формулу с индексами
Формула: Al₂O₃ (оксид алюминия)
Примеры составления формул
🔍 Пример 1: Оксид натрия
Na (валентность I) + O (валентность II)
НОК(1, 2) = 2
Индексы: Na = 2÷1 = 2, O = 2÷2 = 1
Формула: Na₂O
🔍 Пример 2: Оксид железа (III)
Fe (валентность III) + O (валентность II)
НОК(3, 2) = 6
Индексы: Fe = 6÷3 = 2, O = 6÷2 = 3
Формула: Fe₂O₃
🔍 Пример 3: Хлорид кальция
Ca (валентность II) + Cl (валентность I)
НОК(2, 1) = 2
Индексы: Ca = 2÷2 = 1, Cl = 2÷1 = 2
Формула: CaCl₂
Как определить валентность по формуле
Найди элемент с известной валентностью
Обычно это H (валентность I) или O (валентность II)
Умножь валентность на индекс
Это даст общее число связей известного элемента
Раздели на индекс неизвестного элемента
Получишь валентность неизвестного элемента
🔍 Пример: Fe₂O₃
Кислород: валентность II, индекс 3 → 2 × 3 = 6 связей
Железо: индекс 2 → валентность = 6 ÷ 2 = III
Ответ: железо имеет валентность III
Правило валентности
📖 Золотое правило
В любом соединении произведение валентности на индекс одного элемента равно произведению валентности на индекс другого элемента.
Валентность₁ × Индекс₁ = Валентность₂ × Индекс₂
Проверим на примере Al₂O₃:
- Al: валентность III × индекс 2 = 6
- O: валентность II × индекс 3 = 6
- 6 = 6 ✓ Формула верна!
Частые ошибки
❌ Ошибка 1: Путать индекс и коэффициент
Индекс (маленькая цифра внизу) — число атомов в молекуле: H₂O
Коэффициент (большая цифра перед формулой) — число молекул: 2H₂O
❌ Ошибка 2: Забывать про переменную валентность
Если в названии указана валентность (например, «оксид железа (III)»), используй именно её, а не любую возможную.
Упражнения для практики
✅ Составь формулы
- Оксид магния (Mg + O)
- Хлорид натрия (Na + Cl)
- Оксид серы (VI) (S + O)
- Оксид азота (V) (N + O)
Ответы: MgO, NaCl, SO₃, N₂O₅
Что нужно запомнить
📝 Итог
- Валентность — число связей атома
- H = I, O = II (почти всегда)
- Щелочные металлы (Na, K) = I
- Щёлочноземельные (Mg, Ca) = II
- Al = III
- Формула: НОК валентностей ÷ валентность = индекс