กำหนดโดยความจุขององค์ประกอบทางเคมีที่

ความรู้เกี่ยวกับโครงสร้างของอะตอมและโมเลกุลในศตวรรษที่สิบเก้าที่ไม่สามารถอธิบายเหตุผลที่จำนวนหนึ่งของอะตอมสร้างพันธะกับอนุภาคอื่น ๆ แต่ความคิดของนักวิทยาศาสตร์ก่อนเวลาของพวกเขาและความจุของยังคงมีการศึกษาเป็นหนึ่งในหลักการพื้นฐานของวิชาเคมี

จากประวัติศาสตร์ของแนวคิดของ "จุขององค์ประกอบทางเคมี" ที่

ที่โดดเด่นของอังกฤษเคมีศตวรรษที่สิบเก้า Edvard Franklend บัญญัติศัพท์คำว่า "การสื่อสาร" ในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ที่จะอธิบายการทำงานร่วมกันของอะตอมที่มีกันและกัน วิทยาศาสตร์สังเกตเห็นว่าบางองค์ประกอบทางเคมีสารประกอบกับจำนวนเดียวกันของอะตอมอื่น ๆ ยกตัวอย่างเช่นไนโตรเจนยึดติดสามอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลของแอมโมเนีย

ในเดือนพฤษภาคม 1852 แลนด์หยิบยกสมมติฐานที่ว่ามีหมายเลขเฉพาะของพันธะเคมีที่อะตอมสามารถรูปแบบที่มีอนุภาคขนาดเล็กอื่น ๆ ของเรื่อง แลนด์ใช้วลี "พลังการเชื่อมต่อ" เพื่ออธิบายสิ่งที่ต่อมาจะเรียกว่าจุ เคมีชาวอังกฤษก่อตั้งขึ้นเป็นพันธะเคมีอะตอมของแต่ละองค์ประกอบที่รู้จักกันในช่วงกลางของศตวรรษที่สิบเก้า ทำงานแลนด์เป็นบทบาทสำคัญในการเคมีโครงสร้างที่ทันสมัย

การพัฒนาของมุมมอง

นักเคมีชาวเยอรมันเอฟเอ Kekule ได้รับการพิสูจน์ใน 1,857 ที่เป็นคาร์บอน chetyrehosnovnym ในบริเวณที่ง่ายที่สุด - ก๊าซมีเทน - เกิดขึ้นเนื่องจากการ 4 อะตอมไฮโดรเจน คำว่า "ด่าง" นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการกำหนดองค์ประกอบคุณสมบัติเชื่อมต่อจำนวนคงที่ของอนุภาคอื่น ๆ ในรัสเซีย, ข้อมูลเกี่ยวกับ โครงสร้างของเรื่อง จัดระบบเอเอ็ม Butlerov (1861) การพัฒนาต่อไปของทฤษฎีของพันธะเคมีที่ได้รับผ่านการสอนของการเปลี่ยนแปลงธาตุในคุณสมบัติขององค์ประกอบ ผู้เขียนอีก - โดดเด่น นักเคมีรัสเซีย D. I. Mendeleev มันพิสูจน์ให้เห็นว่าความจุขององค์ประกอบทางเคมีในสารและคุณสมบัติอื่น ๆ จะถูกกำหนดโดยตำแหน่งที่พวกเขาครอบครองในระบบเป็นระยะ ๆ

แสดงภาพของความจุและเคมีพันธะ

ความเป็นไปได้ของโมเลกุลแสดง - หนึ่งของบุญไม่เป็นที่สงสัยของทฤษฎีความจุ รูปแบบการปรากฏตัวครั้งแรกในปี 1860 และตั้งแต่ 1864 ได้รับการใช้ สูตรโครงสร้าง เป็นตัวแทนเครื่องหมายเส้นรอบวงเคมีภายใน ระหว่างสัญลักษณ์อะตอมรีบแสดง พันธะเคมี, และจำนวนของเส้นเท่ากับความจุ ในปีเดียวกันนั้นทำให้เป็นรูปแบบ sharosterzhnevye แรก (ดู. ภาพด้านซ้าย) ในปี 1866 Kekule เสนอรูปแบบ stereochemical ของอะตอมคาร์บอนในรูปแบบของจัตุรมุขซึ่งเขารวมอยู่ในตำราเรียนของเขา "เคมีอินทรีย์"

Valence ขององค์ประกอบทางเคมีและการเกิดขึ้นของความสัมพันธ์ที่ศึกษากรัมโดยลูอิสที่ตีพิมพ์ผลงานของเขาในปี 1923 หลังจาก การค้นพบของอิเล็กตรอน เรียกว่าประจุลบอนุภาคขนาดเล็กซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเปลือกหอยอะตอม ในหนังสือของเขาลูอิสใช้จุดรอบสี่ด้านของสัญลักษณ์ทางเคมีสำหรับการแสดงผลของอิเล็กตรอนที่

ความจุของไฮโดรเจนและออกซิเจน

ก่อนที่จะสร้าง ระบบระยะของ ความจุขององค์ประกอบทางเคมีในสารที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อเปรียบเทียบกับอะตอมที่มันเป็นที่รู้จักกัน ไฮโดรเจนและออกซิเจนได้รับการคัดเลือกเป็นข้อมูลอ้างอิง อีกองค์ประกอบทางเคมีที่เป็นที่ดึงดูดแทนทั้งสำหรับจำนวนหนึ่งของ H อะตอมและทุม

ในลักษณะนี้คุณสมบัติได้รับการพิจารณาในสารประกอบ monovalent กับไฮโดรเจน (ความจุขององค์ประกอบที่สองถูกกำหนดโดยตัวเลขโรมัน):

• HCl - คลอโรฟิล (I):
• H ₂ O - ออกซิเจน (II);
• NH ₃ - ไนโตรเจน (III)
• CH ₄ - คาร์บอน (IV)

ออกไซด์ของ K ₂ O, CO, N ₂ O _3, SiO ₂ SO ₃ ถูกกำหนดโดยความจุของโลหะและอโลหะออกซิเจนสองเท่าของจำนวนอะตอม attachable ทุมได้รับค่าต่อไปนี้: K (I), C ( II), N (III) ศรี (IV), S (VI)

วิธีการตรวจสอบความจุขององค์ประกอบทางเคมีที่

มีกฎหมายการก่อตัวของพันธะเคมีกับอิเล็กตรอนคู่ร่วมกันคือ

• จุไฮโดรเจนทั่วไป - I.
• จุออกซิเจนปกติของ - ครั้งที่สอง
• สำหรับองค์ประกอบจุอโลหะต่ำกว่าจะถูกกำหนดโดยสูตรที่ 8 - №กลุ่มที่พวกเขาอยู่ในระบบเป็นระยะ ๆ สูงกว่าถ้ามันจะถูกกำหนดโดยจำนวนกลุ่ม
• สำหรับองค์ประกอบด้านข้างของกลุ่มย่อยจุได้สูงสุดเป็นเช่นเดียวกับจำนวนของกลุ่มในตารางธาตุ

การกำหนดความจุขององค์ประกอบทางเคมีของสารประกอบของสูตรจะดำเนินการโดยใช้วิธีต่อไปนี้:

1. บันทึกที่ด้านบนของมูลค่าที่รู้จักคุ้นเคยเคมีสำหรับหนึ่งในองค์ประกอบ ยกตัวอย่างเช่นใน Mn ₂ O ₇ ออกซิเจนความจุเป็นครั้งที่สอง
2. การคำนวณมูลค่ารวมซึ่งจะต้องคูณด้วยความจุของจำนวนของอะตอมของธาตุเคมีเดียวกันในโมเลกุลที่ 2 * 7 = 14
3. กำหนดความจุขององค์ประกอบที่สองซึ่งมันไม่เป็นที่รู้จัก แบ่งที่ได้รับใน Sec. 2 คุ้มค่าโดยจำนวนของอะตอม Mn ในโมเลกุล
4. 14: 2 = 7. ความจุของแมงกานีสออกไซด์ในระดับสูงสุด - ปกเกล้าเจ้าอยู่หัว

จุถาวรและตัวแปร

ค่า Valence ของไฮโดรเจนและออกซิเจนจะแตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่นกำมะถันในสารประกอบของ H ₂ S คือ divalent ในขณะที่สูตร SO ₃ - ยม คาร์บอนมอนอกไซด์ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซ CO ₂ สารประกอบแรกคือความจุของ C II และในสอง - IV ค่าเดียวกันในมีเทน CH ₄

ส่วนใหญ่ขององค์ประกอบที่ไม่แสดงความจุคงที่และตัวแปรเช่นฟอสฟอรัสไนโตรเจนกำมะถัน ค้นหาสาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้จะนำไปสู่ทฤษฎีของพันธะเคมีแนวคิดของเลนซ์อิเล็กตรอนเปลือก orbitals โมเลกุล การดำรงอยู่ของค่าที่แตกต่างของคุณสมบัติเดียวกันได้มีคำอธิบายของโครงสร้างของอะตอมและโมเลกุลตำแหน่ง

แนวความคิดที่ทันสมัยของความจุ

อะตอมทั้งหมดที่มีองค์ประกอบของนิวเคลียสบวกล้อมรอบด้วยอิเล็กตรอนที่มีประจุลบ เปลือกนอกซึ่งพวกเขากลายเป็นที่ยังไม่เสร็จ โครงสร้างเสร็จเป็นมีเสถียรภาพมากที่สุดมันมี 8 อิเล็กตรอน (octet) พันธะเคมีกับที่พบอิเล็กตรอนคู่ผลในสภาพที่ดีมีพลังอะตอม

กฎสำหรับการก่อตัวของสารที่เป็นความสำเร็จของเปลือกหรือโดยได้รับอิเล็กตรอน unpaired หดตัว - ขึ้นอยู่กับว่ากระบวนการเป็นเรื่องง่ายที่จะผ่าน ถ้าอะตอมมีการก่อตัวของพันธะเคมีอนุภาคเชิงลบไม่มีคู่พันธบัตรรูปแบบตราบเท่าที่มันอิเล็กตรอน unpaired ตามแนวความคิดที่ทันสมัย, ความจุของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมี - เป็นความสามารถในการผลิตจำนวนหนึ่งของพันธะโควาเลน ยกตัวอย่างเช่นในโมเลกุล H ₂ S กำมะถันไฮโดรเจนซัลไฟด์แร่จุ II (-) เพราะแต่ละอะตอมมีส่วนร่วมในการก่อตัวของสองคู่อิเล็กตรอน เครื่องหมาย "-" หมายถึงสถานที่ของคู่อิเล็กตรอนไปยังองค์ประกอบขั้วลบมากขึ้น อย่างน้อยขั้วลบกับมูลค่าของความจุผนวก "+"

เมื่อกลไกการบริจาคใบเสร็จมีส่วนร่วมในกระบวนการของอิเล็กตรอนคู่ขององค์ประกอบหนึ่งและอื่น ๆ orbitals จุฟรี

การพึ่งพาอาศัยของความจุของโครงสร้างของอะตอมที่

พิจารณาเช่นคาร์บอนและออกซิเจนเป็นมันขึ้นอยู่กับโครงสร้างของสารจุขององค์ประกอบทางเคมี ตารางธาตุให้ภาพรวมของลักษณะพื้นฐานของอะตอมคาร์บอน:

• สัญลักษณ์ทางเคมี - C;
• จำนวนรายการ - 6;
• ค่าใช้จ่ายนิวเคลียร์ - 6;
• โปรตอนในนิวเคลียส - 6;
• อิเล็กตรอน - 6, รวม 4 ภายนอก 2 ซึ่งรูปแบบคู่ 2 - unpaired

หากอะตอมของคาร์บอนรูปแบบสองพันธบัตรใน monoookside CO แล้วใช้เป็นที่จัดทำเพียง 6 อนุภาคเชิงลบ ที่จะได้รับ octets ที่จำเป็นในการจับคู่ 4 รูปแบบอนุภาคเชิงลบภายนอก คาร์บอนที่มีความจุของ IV (+) ในก๊าซและที่สี่ (-) ในก๊าซมีเทน

เลขลำดับของออกซิเจน - 8, เปลือกจุประกอบด้วยหกอิเล็กตรอนสองของพวกเขาในรูปแบบคู่และมีส่วนร่วมในพันธะเคมีและการมีปฏิสัมพันธ์กับอะตอมอื่น ๆ จุทั่วไปออกซิเจน - II (-)

จุและการเกิดออกซิเดชันของรัฐ

ในหลายกรณีก็จะสะดวกมากขึ้นในการใช้ "ระดับของการเกิดออกซิเดชัน" ระยะ ดังนั้นค่าใช้จ่ายที่เรียกว่าอะตอมที่มันจะได้รับถ้าอิเล็กตรอนทั้งหมดได้ย้ายไปอยู่ที่องค์ประกอบที่มีผลผูกพันซึ่งมีมูลค่าที่สูงกว่า elektroootritsatelnosti (EO) จำนวนการเกิดออกซิเดชันของสารที่เรียบง่ายเป็นศูนย์ โดยการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม EO เพิ่มองค์ประกอบ "-" สัญญาณขั้วลบน้อย - "+" ยกตัวอย่างเช่นกลุ่มโลหะหลักสำหรับการเกิดออกซิเดชันทั่วไปและไอออนค่าใช้จ่ายจำนวนเท่ากันกับสัญลักษณ์ของ "+ ที่" ในกรณีส่วนใหญ่ความจุและการเกิดออกซิเดชันรัฐของอะตอมในบริเวณเดียวกันตัวเลขตรง เฉพาะเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับอะตอมอิเล็กตรอนมากขึ้นบวกสถานะออกซิเดชันที่มีองค์ประกอบที่มี EO ด้านล่าง - เชิงลบ แนวคิดของ "จุของ" มักจะใช้เฉพาะกับสารของโครงสร้างโมเลกุล