Question

Элементы кислород и сера расположены в одной группе. Валентность кислорода в соединениях равна II. Объясните, с точки зрения строения атома, почему кислород не проявляет в соединениях высшую валентность VI, в отличие от серы (пример - SO3).​

Answer 1

У кислорода всего 8 электронов.

Валентность элемента зависит от числа неспаренных электронов, которые находятся на внешнем уровне. У кислорода 6 электронов которые находятся на внешнем уровне и 2 из них неспаренные.

Так как валентность зависит от числа неспаренных электронов, а у кислорода их два, то и валентность кислорода будет равна 2.

Валентность кислорода не может равняться VI, так как у него отсутствует d-уровень, на который могли бы перейти эти электроны, в отличие от серы.  

Answer 2

Кислород и сера принадлежат к одной группе (группа 16) периодической таблицы элементов, которая называется кальциевой группой. Элементы этой группы обычно имеют валентность -2, что означает, что они могут образовывать соединения, в которых они принимают участие с двумя электронами. Это происходит из-за того, что у этих элементов во внешнем энергетическом уровне находятся шесть электронов (для кислорода) и шесть или четыре электрона (для серы). Эти элементы стремятся завершить свою внешнюю электронную оболочку, получив два электрона. Поэтому кислород и сера предпочитают образовывать соединения с другими элементами, в результате которых они могут получить эти два электрона.

Однако, в некоторых случаях, кислород может проявлять валентность +2, особенно в пероксидах (например, водородный пероксид, H2O2), где кислород соединяется с элементом, способным предоставить два электрона, как, например, водород.

Сера может проявлять высшую валентность +6, что видно в соединениях типа SO3 (оксид серы(VI)), в которых сера связана с шестью атомами кислорода. Это объясняется тем, что в сере есть возможность использовать свои d-орбитали для образования связей, что позволяет ей участвовать в соединениях с более высокой валентностью.

В целом, различие в валентности кислорода и серы обусловлено особенностями строения и распределения электронов в их атомах, а также возможностью использовать дополнительные электронные орбитали для образования связей.