Визначення валентності за формулою

Для визначення за формулою можна скористатися кількома правилами:

Якщо відома валентність (V) одного з елементів в подвійному з’єднанні: припустимо, є оксид вуглецю і кисню СО2, при цьому ми знаємо, що валентність кисню завжди дорівнює II, тоді можемо скористатися таким правилом: твір числа атомів на його V одного елемента має дорівнювати твору числа атомів іншого елемента на його V. Таким чином, валентність вуглецю можна знайти так – 2 × 2 (в молекулі 2 атоми кисню з V = 2), тобто валентність вуглецю дорівнює 4. Розглянемо ще кілька прикладів: P2O5 – тут валентність фосфору= (5 * 2) / 2 = 5. HCl – валентність хлору буде дорівнює I, так як в цій молекулі 1 атом водню, і V = 1.

Якщо відома валентність кількох елементів, які складають групу: в молекулі гідроксиду натрію NaOH валентність кисню дорівнює II, а валентність водню – I, таким чином група -OH володіє однією вільної валентністю, так як кисень приєднав лише один атом водню і ще одна зв’язок вільна. До неї і приєднається натрій. Можна зробити висновок, що натрій – одновалентних елемент.

§13. Складання хімічних формул за валентністю

Досі ми користувалися формулами речовин, поданими у підручнику або названими вчителем. А як складають хімічні формули?

Хімічні формули виводять на основі даних про якісний і кількісний склад речовини. За допомогою дослідів встановлено, що у будь-якій пропорції води на 1 масову частку Гідрогену припадає 8 масових часток Оксигену. Відносна атомна маса Оксигену дорівнює 16(A_r(O)=16), а Гідрогену 1(A_r(Н)=1). Звідси формула води Н₂О. Такий спосіб складання формул застосовують тільки тоді, коли формулу речовини виводять уперше.

Під час утворення кожної сполуки хімічні елементи завжди сполучаються один з одним у точно визначених кількостях. Наприклад, яким би способом ми не добули воду, співвідношення мас елементів Гідрогену і Оксигену незмінно дорівнює 1:8, формула води – Н₂О. Формула вуглекислого газу завжди СО₂. Цей принцип називається законом сталості складу речовин. Але для запису формул відомих сполук вдаватися до цього немає потреби. Формули речовин записують за певними правилами, виходячи з валентності елементів, що утворюють дану сполуку.

Приклад. Скласти формулу сполуки Фосфору з Оксигеном.

1. Записують поряд хімічні символи елементів, які входять до складу сполуки – РО.
2. Над знаками хімічних елементів позначають їхню валентність: .
3. Визначають найменше спільне кратне чисел, які виражають валентність обох елементів: (5 · 2 = 10).
4. Діленням найменшого спільного кратного на валентність відповідного елемента знаходять індекси. Число атомів Фосфору у даному випадку – два (10 : 5 = 2). Ставимо індекс «2» справа знизу за атомом Фосфору. Число атомів Оксигену п’ять (10 : 2 = 5). Ставимо індекс «5» за атомом Оксигену (Р₂О₅).

Складання формул за валентністю

Підсумок

• Щоб скласти формулу сполуки, утвореної двома елементами, треба:
  1. позначити валентність елементів;
  2. знайти найменше спільне кратне для значень валентностей обох елементів;
  3. знайдене найменше спільне кратне почергово поділити на валентність кожного елемента, знайдемо відповідні індекси (число атомів у сполуці).

Поміркуй! Де і чому допущено помилку у формулі речовини Zn₂O₂?

1. На підставі яких даних виводять формули невідомих сполук?
2. Виходячи з чого, виводять формули відомих сполук?
3. Яких правил слід дотримуватися, для запису формул відомих сполук?

Фронтальна робота

114. Знаючи валентність елементів, визначте індекси у формулах сполук: , , , , , , , , , , , , .

115. Складіть формули речовин, утворених Оксигеном і такими елементами із вказаною в дужках їх валентністю: Mn(VII), Sn(IV), Fe(II), Fe(III), S(IV), S(VI), Mg, Al, Cu(I), K.

116. Виведіть формули сполук двовалентного Сульфуру із такими елементами: Hg(II), H, Zn(II), Cr(III), K, Pb(IV). (Сульфур пишеться у формулі на другому місці).

117. За зазначеною над символами хімічних елементів валентністю складіть відповідні формули сполук: , , , , , , , , .

118. Складіть формули сполук з Оксигеном таких елементів: Zn(II), K(I), Fe(III), S(IV), N(V).

119. Складіть формули сполук з Хлором таких елементів: Na(I), Ba(II), Al(III), Mg(II), Ca(II), Fe(III), знаючи, що Хлор одновалентний.

120. Складіть формули сполук таких елементів: , , , , , BaJ, AlF, AgCl, , , AlS, KO, CaN.

121. Назвіть подані нижче оксиди. Оксиди елементів зі змінною валентністю назвіть за зразком: SO₃ – сульфур(IV) оксид: SO₂, CO, CO₂, CrO, K₂O, Al₂O₃, NO, N₂O, NO₂.

122. Перепишіть таблицю у зошит і заповніть вільні клітинки формулами відповідних сполук, за зразком:

123. При складанні формул сполук учень допустить помилки. Знайдіть ці помилки і виправте їх: Al₃O₂, Fe₂S₃, Fe₃S₂, KO₂, Zn₂O₂, BaO, SO₄, SO₂, NaCl, Ca₂Cl.

Домашній експеримент

Вирощування кристалів

Спочатку готують 250-300 мл насиченого (при температурі, яка вища за кімнатну на 20-30°С) розчину мідного купоросу. Розчин фільтрують (краще крізь скловату) у хімічну склянку. Беруть тонку капронову нитку і прив’язують одним кінцем до палички, яку кладуть на склянку так, щоб вільний кінець нитки був занурений у розчин майже до дна склянки.

Через 2-3 дні нитку виймають з розчину і знімають з неї всі кристалики, залишаючи один – найбільший і правильної форми.

Використовуючи початковий розчин, знову готують насичений розчин мідного купоросу при підвищеній температурі, розчин охолоджують і знову занурюють у нього нитку з кристалом.

Операцію повторюють до отримання кристалів бажаних розмірів.

Вирощені кристали найкраще зберігати у скляних бюксах з притертими кришками. Можна зверху кристали покрити безбарвним лаком.