Валентность элементов в химических соединениях определяется их способностью образовывать определённое количество химических связей. Для нахождения валентности конкретного элемента в соединении нужно учитывать валентности других элементов и структуру молекулы. Рассмотрим каждый из указанных соединений.
PCl₃ (трихлорид фосфора)
Хлор (Cl) обычно имеет валентность I, так как он стремится принять один электрон, чтобы заполнить свою внешнюю электронную оболочку до восьми электронов. В молекуле PCl₃ три атома хлора каждый образуют одну связь с атомом фосфора.
Поскольку каждый атом хлора имеет валентность I, общий вклад в связи от трёх атомов хлора составляет 3 (1+1+1). Это означает, что фосфор в трёх связях с хлором имеет валентность III.
Ca₃P₂ (фосфид кальция)
Кальций (Ca) в соединениях обычно имеет валентность II, так как он стремится отдать два электрона для достижения устойчивой электронной конфигурации, аналогичной ближайшему инертному газу (аргону).
В молекуле Ca₃P₂ три атома кальция каждый с валентностью II вносят в общей сложности 6 (2+2+2) единиц валентности. Следовательно, чтобы уравновесить эту валентность, два атома фосфора должны иметь суммарную валентность 6. Таким образом, каждый атом фосфора в Ca₃P₂ имеет валентность III (поскольку 6/2 = 3).
P₂O₅ (пентаоксид дифосфора)
Кислород (O) обычно имеет валентность II, так как он стремится принять два электрона для заполнения своей внешней электронной оболочки до восьми электронов.
В молекуле P₂O₅ пять атомов кислорода каждый имеют валентность II, что составляет в общей сложности 10 (2+2+2+2+2). Эта валентность должна быть уравновешена валентностью двух атомов фосфора. Следовательно, каждый атом фосфора в P₂O₅ должен иметь валентность V (поскольку 10/2 = 5).
Общий метод нахождения валентности
Определите валентности известных элементов. Многие элементы имеют постоянные или часто встречающиеся валентности, такие как I для водорода и галогенов (например, фтора, хлора), II для кислорода и щелочноземельных металлов, III для алюминия и т.д.
Установите общую валентность для молекулы. Суммируйте валентности всех атомов известного элемента в соединении.
Найдите валентность неизвестного элемента. Уравновесьте общую валентность молекулы, разделив её на количество атомов неизвестного элемента.
Таким образом, валентность элементов в заданных соединениях:
- PCl₃: валентность фосфора III.
- Ca₃P₂: валентность фосфора III.
- P₂O₅: валентность фосфора V.