Question

Объясните пожалуйста как расставлять валентности по химии. Я не умею, все в классе давно знают как:(((((

Answer 1

Нам понадобится таблица Менделеева и таблица растворимости (т.к. там подписаны степени окисления) см фото

Итак, у нас есть 4 основные группы веществ

-соли (состоит из металла+кислотный остаток) BaCl2    Na2SO4

-кислоты (водород+кислотный остаток)  HCl   H2SO4

-основания (металл+гидроксогруппа ОН)  NaOH     Al(OH)3

-оксиды (металл или неметалл+кислород) СО2    Na2O

1. Возьмем например KCl (хлорид калия)

Это соль. Состоит, как мы помним, из металла и кислотного остатка. Посмотреть степень окисления кислотного остатка можно в табл растворимости  слева. Видим, что у кислотного остатка Cl степень окисления ⁻¹  .   Теперь калий. Это металл. У металлов степень окисления чаще всего не меняется и зависит от группы ( табл Менделеева). Группы-это вертикальные столбики. Видим,  что Калий в первой группе. Следовательно его степень окисления ⁺¹  (у металлов всегда положительная степень окисления⁺  !!!!!)

Итак K⁺¹Cl⁻¹  

Еще обязательно помнить, что число плюсов и минусов в молекуле всегда должно быть равно!!!!!!

Здесь равно, все в порядке

Другая соль Na₂SO₄

металл натрий находится в первой группе, его степень окисления ⁺¹

кислотный остаток SO₄ (cмотрим табл растворимости слева) ⁻²

Na⁺¹₂(SO₄)⁻²

Видим, что степени окисления численно разные ( 2 и 1).

Следовательно ко-во плюсов и минусов неравно. Нехорошо. Поэтому мы ставим индексы (маленькие цифры снизу), чтобы уровнять эти плюсы и минусы.

Как?

Находим такое наименьшее число, которое будет делится на обе степени окисления. Это 2.  

2 делим на степ окисл Na⁺¹ (2:1=2) индекс натрия 2 .      

2 делим на степ окисл SO₄⁻²  (2:2=1) индекс кислотного остатка 1 .      Вот и получилось Na⁺¹₂(SO₄)⁻²

2. Возьмем кислоту H₂S (cероводородная)

здесь еще проще

у водорода ВСЕГДА +1 за исключением случаем с металлами (тк металлы не меняют никогда, а водород все таки может уступить K⁺H⁻ гидрид калия)

у кислотного остатка так же смотрим в табл растворимости ⁻²

H⁺₂S⁻²

помня правило, ставим у водорода индекс ₂

Другая кислота Н₂CO₃

у водорода ⁺¹

у кислотного остатка СО₃⁻²

3. Основания к примеру NaOH

Na металл первой группы значит степень окисления ⁺¹

ОН гидроксогруппа ВСЕГДА без исключений ⁻¹

Na⁺¹(OH)⁻¹  сделала в скобочки, чтобы было видно, что ОН это одно целое, а вообще здесь скобки не нужно

Al(OH)₃

Al металл 3 группы, значит степень окисления ⁺³

гидроксогруппа всегда ⁻¹

Al⁺³(OH)⁻¹₃  чтобы уравнять кол-во плюсиков и минусиков ставим индекс

4. Оксиды Состоят из металла\неметалла+ кислород

кислород  в оксидах и всегда ⁻²

Li₂O

кислород ⁻²

литий металл 1 группы значит ⁺¹

Li⁺¹₂O⁻² ставим индекс 2 у лития, чтобы уровнять кол-во + и -

Помнишь наше вещество Na₂SO₄? Мы уже знаем, что у Na⁺¹ , а у кисл ост SO₄⁻².   Но  этого достаточно только для того, чтобы расставить индексы в молекуле.  

Если мы хотим знать степень окисления серы S в этом веществе, то, помня правило, о том, что плюсики равны минусикам, смотрим

Na₂SO₄

Na⁺¹ (но натрия ту два, тк стоит индекс 2, следовательно и плюса 2)

O⁻² (помним, что у кислорода всегда ⁻², если рассматриваем его отдельно от кисл остатка, но кислорода у нас (смотрим в молекулу) 4, значит минусика (2*4=8)

итак, плюсов 2

         минусов 8

не хватает 6 плюсов для равновесия. значит степень окисления серы здесь ⁺⁶

сера может менять степени окисления

нужно уметь понимать, когда мы находим степ окисл кислотного остатка SO₄ например, а когда чистого атома S в молекуле.

Еще важное правило

Посмотрим на реакцию

Fe⁰+H⁺¹Cl⁻¹=Fe⁺²Cl⁻¹₂+H⁰₂ (не уравнено, чтобы не мешались коэффициенты)

С H⁺¹Cl⁻¹ и Fe⁺²Cl⁻¹₂ все более менее понятно (кстати железо Fe имеет две степени окисления ⁺² и ⁺³, но здесь ⁺²)

Почему у железа и водорода степени окисления ⁰  ?

Потому что это простые вещества, то есть те, которые состоят из одного элемента. Здесь Fe ни с чем не связан в молекуле, только сам по себе, значит ⁰  . У водорода тоже самое, несмотря на то что стоит индекс H₂, вещество простое, т к всего один элемент-водород.

А индекс указывает на то, что это неметалл, но не все неметаллы имеют индексы)

Простые вещества (примеры):

Сl₂⁰  Br₂⁰  I₂⁰   H₂⁰  O₂⁰  S⁰   S₈⁰(бывает)  Fe⁰   Al⁰   Mg⁰

но когда эти вещества с чем то в молекуле находятся, то перестают быть простыми и имеют уже степ окисл соответственно правилам

если что-нибудь нужно спросить, спрашивайте

Answer 2

Расстановка валентностей в химии основана на знании электронной структуры атомов и молекул. Валентность атома - это его способность принять, отдать или разделить электроны с другими атомами, чтобы образовать химическую связь.

Для определения валентности атома нужно знать количество электронов в его внешней энергетической оболочке, также называемой валентной оболочкой. В основном состоянии (наиболее стабильном состоянии) атом стремится иметь полностью заполненную валентную оболочку, которая часто состоит из 8 электронов (правило октета).

На основе электронной конфигурации атома или молекулы можно определить, сколько электронов атом или молекула может принять или отдать. Валентность атома обычно равна количеству электронов, необходимому для заполнения его валентной оболочки или для достижения стабильной конфигурации.

Например, углерод имеет электронную конфигурацию 1s² 2s² 2p² и находится во втором периоде, поэтому его валентность составляет 4, поскольку углероду требуется 4 электрона, чтобы достичь октета (2 электрона в первом уровне и 2 электрона на втором уровне). Отсюда следует, что углерод может образовать 4 химические связи, обычно с другими атомами углерода или атомами других элементов.

Однако в ряде случаев валентность может отличаться от основного числа валентных электронов. Например, атомы, находящиеся в первом периоде, такие как водород и гелий, имеют только одну или две валентные электронные оболочки соответственно, поэтому их валентность составляет 1 и 2 соответственно.

Также следует отметить, что валентность атома может меняться в различных химических соединениях. Например, углерод может иметь валентность 4 в метане (CH₄), но в CO2 углерод имеет валентность 4, а валентность кислорода составляет 2.

Важно помнить, что расчет валентности - это всего лишь модель для объяснения связей между атомами в химических соединениях, и в реальности могут существовать исключения или специальные случаи.