Kimyasal elementlerin değişken değerliği. şişeler keşfedildi. Bir elementin değerliliği nedir

Bu nedenle, diatomik bir oksijen molekülünün iki oksijen atomuna bölünmesi ve bu atomların her birinin diatomik hidrojen molekülüne girip onu yok etmesi ve iki hidrojen atomuyla birleşmesi gerekir. Bu kombinasyon, patlayıcı bir gaz karışımının bir noktasında bir kez verildiğinde, karışımın tamamında çok hızlı ve hızlı bir şekilde gerçekleşir. Ama başka bir şey oluyor. Isının mekanik eşdeğerine göre 1 kalori 425 m potasyuma eşit olduğundan bu ısı miktarı 12,7 milyon mekanik enerjiye karşılık gelir.

Metre. Hidrojen ve oksijen atomları birleşmeden önce bir şekilde mevcut olmalı ve artık bileşiği oluşturmakta serbesttir. Bunun potansiyel enerji, durumun enerjisi olduğuna inanmak için makul gerekçelerimiz var. Ama biliyoruz demiryolu bu onun tek başına konumu değil, Dünya'nın çekim alanındaki konumudur. Bu nedenle potansiyel enerji her zaman belirli kuvvet alanlarının varlığına işaret eder ve oksijen atomlarının çevresinde çok küçük ama çok güçlü kuvvet alanlarının olduğunu ve hidrojen atomlarının muazzam miktarda enerji açığa çıkaracak kadar kuvvetle uyarılmasına neden olduğunu varsaymalıyız.

Formüller onun tarafından yazılmıştır.

Demiryolu vagonumuz bir kere kaza yapınca enerjisini verdi. Tekrar aynı duruma gelmesini istiyorsak, aynı enerji harcamasıyla onu eski yüksekliğine döndürmemiz gerekir. Bu, en uygun şekilde elektriksel ayrıştırmayla elde edilir ve böylece harcanan enerjinin çok hassas bir şekilde belirlenmesine olanak sağlar. Ayrışmaları çok fazla enerji gerektirdiğinden, su buharının veya suyun çok kararlı bileşikler olması gerektiği de açıktır.

Deneyimler çoğu kimyasal bileşiğin oluşumunda ısının ya serbest ya da bağlı olduğunu göstermektedir. Danimarkalı fizikçi Thomsen'in önerisine göre bu olaya termal ton adı veriliyor. Isı tonu pozitif veya negatif olabilir. İÇİNDE bu durumda su buharı pozitif bir ısı tonuna sahiptir çünkü bileşik oluştuğunda burada ısı üretilir. Bu bileşiğe ekzotermik bileşik de denir. Ekzotermik bir bileşik, onu oluşturan maddelerden daha az enerji içerir.

Bu nedenle su veya su buharı ekzotermik bir bileşiktir çünkü iki bileşeninden (hidrojen ve oksijen) daha az enerji içerir. Bununla birlikte, endotermik bileşikler olarak adlandırılan negatif termal radyasyona sahip bileşikler de vardır. Oluştukları maddelerden daha fazla enerjiye sahiptirler. Bu nedenle bir bileşiğin bileşenlerine ayrışması ısı üretmelidir. Bu tür bileşiklerin tümü örneğin patlayıcıdır. Bu durumda da küçük bir kıvılcım yeterlidir, ancak hidrojen oksit gazında olduğu gibi bileşenlerinden bir bileşiğin oluşması, silah pamuğunun parçalara ayrılması gibi mevcut bileşiğin bileşenlerine ayrışmasına neden olmaz. su buharı, karbonik asit ve nitrojen.

Moleküler düzenlenmelerde ve yeni moleküler oluşumlarda ortaya çıkan enerjiler çok güçlüdür. Basit mekanik işlemlerde üretilen enerjilerden çok daha büyüktürler ve yaygın olarak kullanılırlar. modern teknolojiler ama enerji üretimimizin tamamı buhar motorları ve motorlarla yapılıyor içten yanma ekzotermik bileşiklerin kullanımı, yanma süreçleri sırasında bir saat, serbest enerjilerden kaynaklanır ve tam tersine silah ve toplardaki tüm askeri teknolojilerimiz, bozunmalarından sonra açığa çıkan endotermik bileşiklerin enerjilerini kullanır.

Tüm yaşamımız neredeyse tamamen bu tür kimyasal yeniden düzenlemelerden kaynaklanmaktadır. Her bileşikte elementlerin belirli bir oranda birleştiği deneysel olarak tespit edilmiştir. Ancak kalsiyum hidritte her kalsiyum atomuna karşılık iki hidrojen atomu vardır, dolayısıyla bu durumda oran 1'dir: bir su molekülünde, her oksijen atomuna karşılık iki hidrojen atomu vardır, dolayısıyla oran 2'dir: Kolayca Her elementin diğer elementlerle birleşme yeteneğine sahip olduğunu anlıyoruz ve buna kimyasal değerlik diyoruz.

Geleneksel olarak bir elementin değeri, onunla birleşebilecek hidrojen sayısı olarak tanımlanır. Yukarıdaki örneklerde klorun bir hidrojenle, kalsiyum ve oksijenin ise iki hidrojenle bağlandığını görüyoruz. Dolayısıyla klorun değerliği 1, hem kalsiyum hem de oksijen 2'dir. Benzer şekilde amonyakta nitrojenin değerliği 3, metandaki karbon oranının ise 4 olduğunu söyleyebiliriz. Bu bağlama kapasitesi her kimyasalın karakteristik özelliğidir. elementtir ve hidrojen dışındaki elementlerle nasıl bağlandığını belirler.

Eski, sararmış elyazmasında şunlar vardı:

Bir an için atomların her kimyasal elementin farklı boyut ve şekillerdeki Lego parçalarına benzediğini hayal edelim. Değerlik, her atomun sahip olduğu çıkıntıların veya boşlukların sayısını gösterecektir, böylece bir molekül oluştuğunda birinin çıkıntıları diğerinin boşluklarına uymalıdır. Bir klor atomu bir hidrojen atomuna bağlanır çünkü aralarında yalnızca bir bağlantı noktası vardır. Ancak oksijen ve kalsiyumun değeri ikidir, yani. iki bağlantı noktasına sahiptirler ve her noktada bir hidrojen gömülüdür, böylece karşılık gelen bileşikler oksijen veya kalsiyumun iki katı kadar hidrojen atomuna sahiptir.

Kalsiyum oksijenle bağlandığında ne olur? Ya oksijenle bağlanan nitrojen ise? Azotun değerliği 3 ve oksijenin değerliği 2 olduğundan, parçaların mükemmel şekilde uymadığı bir durumda oluruz ve moleküller için tercih edilen seçim, durumu dengeleyen mümkün olan en basit atomik kombinasyonu bulmaktır, yani. Çıkıntıların sayısı çıkıntıların sayısıyla eşleşerek oluşturulan yapının sağlam ve stabil olmasını sağlar. Aslında atomlarda herhangi bir çıkıntı veya boşluk yoktur, ancak atomların birleşimi, değerlik katmanı adı verilen en dış katmandaki elektronların emilmesi veya emilmesinden kaynaklanmaktadır.

Değerlik nedir?

Bir atomun en kararlı hali, tüm katmanlarının tam olduğu hali olduğundan iki olasılık verilebilir. Bir atomun son katmanında çok sayıda elektron vardır, dolayısıyla en çok basit seçenek bu katman tamamlanıncaya kadar gerekli elektronları kabul etmektir. Bu, elektronları kabul etme ve dolayısıyla anyon oluşturma eğiliminde olan metalik olmayan elementlerin karakteristiğidir. Bir atomun son katmanında az sayıda elektron vardır, dolayısıyla değerlik kabuğunu doldurmak için ihtiyaç duydukları tüm elektronları onlara verecek kadar cömert diğer atomları bulmak zor olacaktır ve en kolay seçenek sahip oldukları elektronlardan kurtulmaktır. Bu durum, elektron kaybettiklerinde kolayca katyon oluşturan metalik elementler için tipiktir. Yani gerçekte atomların değerliliğinin elektron alma veya verme yeteneği ile ilişkili olduğunu ve bu süreçte yük kazanıp kaybettikleri için sırasıyla negatif değerlikten ve pozitif değerlikten bahsedebiliriz.

Bu, oksidasyon numarası olarak bilinen şeydir. Yükseltgenme numarası, bir elementin bir başkasıyla kombinasyon halinde verdiği veya kabul ettiği elektronların sayısıdır: vazgeçerse oksidasyon numarasının bir işareti vardır ve kabul ederse oksidasyon numarasının bir işareti vardır. Olan şu ki, atomlar her zaman ihtiyaç duydukları tüm elektronları alamıyorlar ya da her zaman istemedikleri tüm elektronları alan başka atomları bulamıyorlar. Bazen, sahip olanlar ile sahip olmak isteyenler arasındaki bir dizi elektrona karşılık gelen ara durumlar hakkında kendi aralarında pazarlık yaptıklarını varsayalım.

Bu, belirli bir elementin atomlarının her zaman sahip olmadığı anlamına gelir. aynı numara oksidasyon. Aslında birden fazla miktarda, tercihen üst üste oksidasyon gösterebilirler. Bazen, her ikisi de bir elektron için yarışırken bile, daha ısrarcı olan biri vardır ve onu kaybeden diğerinin pahasına kazanır. Bu nedenle, yalnızca farklı sayısal büyüklüklerde oksidasyon durumlarına sahip olmakla kalmayıp aynı zamanda bu duruma sahip olan elementleri de buluyoruz. zıt işaret, ilişkili oldukları kimyasal elemente bağlı olarak.

Elektron kaybetme veya yakalama eğilimi, elektronegatiflik adı verilen bir miktarla yakından ilişkilidir. Çok elektronegatif elementlerin elektron yakalama ve anyon oluşturma eğilimi daha yüksektir; oysa daha az elektronegatif olanların katyon oluşturma ve oluşturma eğilimi daha yüksektir. Bilinmesi gereken basit bir kural, elementlerin elektronegatiflik sırasıdır: Bir element periyodik tablonun sağında ne kadar yüksekteyse o kadar elektronegatiftir; ve tersine, ne kadar aşağıda ve ne kadar sola doğru olursa, o kadar az elektronegatif olur.

Kural olarak formüldeki elementler elektrogativite sırasına göre sıralandığından bu sıra çok önemlidir. Bunu akılda tutarak sonuca varmak kolaydır. Bir metal ve ametal bir araya geldiğinde, metal her zaman elektron verir, ametal ise onları kabul eder. Bir metal hidrojenle birleştiğinde, hidrojene elektron veren metaldir. Metal olmayan bir maddeyi hidrojenle birleştirirken iki durum mümkündür: Bunlar bor, karbon, silikon veya nitrojen kolonunun bazı elementleriyse, bunlar elektronu hidrojene yönlendirenlerdir; ancak eğer bunlar oksijen veya flor sütununun elementleriyse, o zaman elektronunu vermesi gereken hidrojendir. Ametalleri bir araya getirdiğinizde her şeyden hareket edebilirsiniz: bu durumda birinin davranışı diğerine bağlıdır. Bir element flor ile eşleştiğinde kazanan o olur çünkü en elektronegatif elementtir, dolayısıyla her zaman bir elektron kabul eder. Çünkü son katmanlarını tamamladıklarında elektron alma veya çıkma eğilimlerinin sıfır olduğu söylenebilir, bunun nedeni ise oksidasyon miktarlarıdır. Soy gazların adı da buradan gelir, diğer sıradan ve sıradan elementlerle ilişki kurmaktan hoşlanmaz. Kısacası bunların nasıl bir araya getirildiğini anlamak için periyodik tablo, elementlerin değerlikleri veya oksidasyon sayıları ve atom yapıları hakkında bazı temel bilgilere sahip olmamız gerekir.