Question

Объясните переменную валентность атомов серы и хлора и отсутствие ее у атомов кислорода и и фтора.

Answer 1

Ответ:

Сера может проявлять значения валентности - II, IV, VI. Свои 16 электронов она располагает на трёх уровнях таким образом: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. Нас интересуют валентные электроны, посему обратим внимание на них и рассмотрим детальнее: 3s2 3p4. В не возбуждённом состоянии сера имеет валентность II потому, что у нее на двух p-орбиталях (из трех имеющихся) находится по одному электрону, и остается место для спаривания еще с двумя "чужими" электронами. Далее см. первую прикреплённую фотографию. Те электроны, от которых отходят штрихи, могут спариваться с чужими электронами. Также сера имеет пустой 3d-подуровень. Этот 3d-подуровень находится достаточно близко по энергии к внешнему 3p-подуровню атома серы. При поглощении даже небольшой порции энергии один из 3p-электронов может переходить на 3d-подуровень (далее см вторую фотографию). Электрон с 3s-подуровня так же может переходить на 3d подуровень, образуя при этом уже 6 неспареных электронов (см. фотографию 3). По хлору на 4 фотографии. В основном состоянии валентность кислорода II, т. к. у него два неспаренных электрона. Другой валентности быть не может, т. к. у кислорода отсутствует d-уровень, на который могли бы перейти электроны, разрушив пары и став неспаренными. По поводу фтора. Наличие одного неспаренного электрона свидетельствует о том, что фтор проявляет валентность I во всех своих соединениях. Иметь другую валентность он не может по той же причине, по которой не может кислород.

Answer 2

Валентность атома указывает на количество свободных электронов, которые он может предоставить или принять во внешней оболочке, чтобы образовать химические связи с другими атомами. Валентность атома зависит от его электронной структуры и числа электронов во внешней электронной оболочке.

Атомы серы и хлора имеют переменную валентность:

1. Сера (S) имеет шесть электронов во внешней оболочке (конфигурация 2-8-6). Она может образовывать химические связи, участвуя как в окислительных, так и в восстановительных реакциях. Сера может образовывать двойные и тройные связи, что позволяет ей образовывать различные соединения с разными степенями окисления (например, SO2, SO3, H2S и т. д.), что и определяет ее переменную валентность.

2. Хлор (Cl) также имеет переменную валентность. Он имеет семь электронов во внешней оболочке (конфигурация 2-8-7) и стремится получить один дополнительный электрон, чтобы достичь стабильной октетной конфигурации. В реакциях хлор может получать один, два или три электрона, образуя соединения с разными степенями окисления (-1, -2, +1, +3, +5, и т. д.), что также делает его переменным.

Атомы кислорода (O) и фтора (F) имеют фиксированную валентность:

1. Кислород (O) имеет восемь электронов во внешней оболочке (конфигурация 2-6) и стремится получить два дополнительных электрона, чтобы достичь стабильной октетной конфигурации. Он образует двойные связи, но его валентность всегда составляет -2.

2. Фтор (F) имеет семь электронов во внешней оболочке (конфигурация 2-7) и стремится получить один дополнительный электрон. Валентность фтора всегда составляет -1.

Эти различия в валентности обусловлены электронной структурой атомов и их стремлением достичь более стабильных конфигураций электронов.