Валентность – понятие для химии важное. Напомню, что валентность – это способность атома образовывать химическую связь. А не будь химической связи, как бы существовали молекулы? Но понятие валентности пугает многих школьников, хотя причина этого страха мне не очень понятна. Но всё равно: для тех, кто волнуется, слыша о химии в восьмом классе, вот ещё одно практическое занятие.
Зная валентность атома, мы можем составить формулу вещества. Но учебники химии коварны, они иногда заставляют выполнять обратное задание: определять валентность, если формула вещества имеется. Именно это мы и научимся сейчас делать.
Итак, пример 1.
Известно, что формула углекислого газа – СО2. Нужно понять, какую валентность проявляет здесь углерод. Решается эта нехитрая задачка просто. Для начала давайте-ка вспомним, что кислород всегда имеет валентность II. Значит, смело пишем:
Пока мы указали валентность, уже известную, написав над кислородом II. Но вы же помните, что валентность II означает, что атом может образовать две связи? Теперь внимание! Один атом кислорода может образовать две связи (потому что его валентность II). Но в нашей формуле два атома кислорода. Каждый образует две связи, верно? Следовательно, два атома кислорода могут образовать всего четыре связи.
Чтобы было нагляднее, представьте себе человека с именем Кислород. Сколько у него рук? Две. Вы будете называться в нашей игре Углерод. Вот Кислород двумя руками за вас и схватился (образовал две связи с вами, так сказать). В нашей компании (то есть формуле углекислого газа) два человека (или атома) кислорода. Это значит, что к вам, Углероду, прицепился и ещё один человек с именем Кислород, и тоже двумя руками. Вопрос: сколько рук за вас сейчас держатся? Ответ: четыре (каждый прилипчивый Кислород ухватил вас, Углерод, двумя руками).
И что же мы вертимся вокруг цифры 4? Так это и есть валентность углерода, ведь вы, будучи Углеродом, позволили, чтобы к вам прицепились четыре руки (по две от каждого Кислорода). Следовательно:
Ответ на задачу: атом углерода имеет валентность IV в молекуле углекислого газа.
Здесь ещё дарю лайфхак. Чтобы определить валентность атома быстрее, не воображая себя химическим элементом, поступаем так. Нужно умножить валентность первого атома на индекс (индекс – маленькая циферка, стоящая справа внизу возле элемента), а валентность второго атома на его индекс. Произведения должны быть равны!
Поясню. Валентность углерода мы как раз хотим узнать, поэтому не мудрим и обозначаем её Х. Значит, для углерода произведение «валентность*индекс» = Х*1 (1 – индекс, просто обычно единица в формуле не пишется). Для кислорода «валентность*индекс» = 2*2 (валентность II, индекс 2). Произведения должны быть равны, значит:
Х*1=2*2
Находим Х. Ура, это снова 4!
Пример 2.
Этот случай разберём менее подробно, он похож на предыдущий. Итак, у нас имеется некий оксид серы SO3. Хочется знать, какова здесь валентность серы. Не колеблясь пишем:
Используем лайфхак и составляем произведения «валентность*индекс». Для серы получаем Х*1 (потому что в формуле один атом серы). Для кислорода получаем 2*3 (2-валентность кислорода, 3 – индекс). Составляем равенство:
Х*1=2*3
Отсюда Х=6. Вы удивитесь, но это и есть правильный ответ: SO3 – это формула оксида серы (VI). Сера здесь имеет валентность VI.
Пример 3.
Вас решил запутать репетитор по химии и задал задачку посложнее. Оксид азота имеет формулу N2O5. Какова валентность азота? Но, я уверена, сейчас вы с лёгкостью ответите на вопрос. Потому что:
Для азота произведение «валентность*индекс» такое: Х*2 (индекс возле азота - 2).
Для кислорода произведение «валентность*индекс» такое: 2*5 (валентность кислорода 2, индекс у атома кислорода – 5).
Равенство: Х*2=2*5
И Х=5. Да-да-да, всё верно, валентность азота в данном оксиде V!
Надеюсь, вам пригодится этот простой способ определения валентности и больше задания на эту тему вас пугать не будут.
Пожалуйста, пишите в комментариях, что осталось непонятным, и я обязательно дам дополнительные пояснения. Жалуйтесь на сложности в изучении школьного курса и говорите, что вас испугало в учебнике химии. И тогда следующая статья будет рассказывать именно об этой проблеме.