Valens är ett mått på reaktiviteten hos en atom eller molekyl. Du kan härleda valensen av många element genom att titta på deras positioner i det periodiska bordet, men det är inte sant för dem alla. Det är också möjligt att beräkna valensen hos en atom eller molekyl genom att notera hur det kombinerar med andra atomer eller molekyler med kända valenser.
Octetregeln
Vid bestämning av valensen hos en atom eller molekyl (en för vilken du inte kan använda det periodiska tabellen för att bestämma valensen), använder kemister oktetregeln. Enligt denna regel kombinerar atomer och kemikalier på ett sådant sätt att de producerar åtta elektroner i ytterskalet av vilken förening det är de bildar. Ett yttre skal med åtta elektroner är fullt, vilket innebär att föreningen är stabil.
När en atom eller molekyl har från en till fyra elektroner i sitt yttre skal har den en positiv valens, vilket innebär att den donerar sina fria elektroner . När antalet elektroner är fyra, fem, sex eller sju bestämmer du valensen genom att subtrahera elektronnumret från 8. Det beror på att det är lättare för atomen eller molekylen att acceptera elektroner för att uppnå stabilitet. Alla ädelgaser - förutom helium - har åtta elektroner i sina yttersta skal och är kemiskt inerta. Helium är ett speciellt fall - det är inert, men det har bara två elektroner i sitt yttersta skal.
Det periodiska systemet
Forskare har ordnat alla de element som för närvarande är kända i ett diagram som heter det periodiska tabellen, och i många fall kan du bestämma valens genom att titta på diagrammet. Till exempel har alla metaller i kolumn 1, inklusive väte och litium, en valens av +1, medan alla i kolumn 17, inklusive fluor och klor, har en valens av -1. De ädelgaser i kolumn 18 har en valens av 0 och är inerta.
Du kan inte hitta valensen av koppar, guld eller järn med hjälp av denna metod eftersom de har flera aktiva elektronskal. Detta gäller för alla övergångsmetaller i kolumnerna 3 till 10, de tyngre elementen i kolumnerna 11 till 14, lantaniderna (element 57-71) och aktiniderna (element 89-103).
Bestämning av valens från Kemiska formler
Du kan bestämma valensen hos ett övergångselement eller en radikal i en viss förening genom att notera hur det kombinerar med element med känd valens. Denna strategi är baserad på oktettregeln, som berättar att element och radikaler kombinerar för att skapa ett stabilt yttre skal av åtta elektroner.
Som enkla illustrationer av denna strategi noteras att natrium (Na), med en valens på +1, kombineras lätt med klor (Cl), som har en valens av -1, för att bilda natriumklorid (NaCl) eller bordsalt. Detta är ett exempel på en jonreaktion, i vilken en elektron doneras av en atom och accepteras av den andra. Det tar emellertid två natriumatomer att kombinera joniskt med svavel (S) för att bilda natriumsulfid (Na 2S), ett starkt alkaliserande salt som används i massaindustrin. Eftersom det krävs två natriumatomer för att bilda denna förening, måste svavelvärdet vara -2. För att tillämpa denna strategi på mer komplexa molekyler är det viktigt att först inse att element ibland kombinerar reaktiva radikaler som tillhör Det har ännu inte uppnåtts ett stabilt yttre skal av åtta elektroner. Ett exempel är sulfatradikalen (SO 4). Detta är en tetraedral molekyl i vilken svavelatomen delar elektroner med fyra syreatomer i det som kallas en kovalent bindning. I en sådan förening kan du inte härleda atomernas valens i radikalen genom att titta på formeln. Du kan dock bestämma radikalets valens med de joniska föreningarna som den bildar. Exempelvis kombinerar sulfatradikalen joniskt med väte för att bilda svavelsyra (H 2SO 4). Denna molekyl innehåller två väteatomer, var och en med en känd valens av +1, så i detta fall är radikalens valens -2. När du har bestämt radikalvalensen kan du använda den att beräkna valensen av andra element och molekyler som den kombinerar. Till exempel är järn (Fe) en övergångsmetall som kan uppvisa flera valenser. När det kombineras med sulfatradikalen för att bilda järnsulfat, FeSO 4, måste dess valens vara +2, eftersom sulfatradikalens valens, bestämd från bindningen den bildar med väte, är -2.
