Валентность

chemister-admin
Сообщения: 649
Зарегистрирован: 02 июл 2019, 00:45

Валентность

Сообщение chemister-admin » 24 дек 2020, 06:15

Понятие валентность хотя и дается в школе, но стало в химии довольно размытым понятием и чтоб понять о чем ведет речь автор какой-нибудь книги или статьи, нужно знать какое понятие валентности он имеет ввиду.

Первым определением валентности была стехиометрическая валентность - коэффициент пропорциональности между молярной вещества и массой эквивалента. Это определение чаще всего и имеется ввиду, когда говорят о валентности. Эта величина может быть практически определена из стехиометрии реакции.

Также под валентностью часто понимается степень окисления - условный заряд, который имели бы атомы, если бы произошла полная передача электронов для образования химичской связи. Степень окисления (а не валентность) указывается в названиях (например, хлорид железа(III)) и удобно объясняет многие физико-химические свойства молекул. Также она удобна для расчетов в электрохимии.

Спин-валентность, характерная, например, для азота в ионе аммония, имеет донорно-акцепторную природу. Все четыре связи азота с водородами в ионе аммония равноценны.

Координационное число (КЧ) - число атомов, ионов или молекул находящихся в непосредственной близости от центрального атома. КЧ можно определить рентгено-структурным анализом.

Координационная валентность - число связей с лигандами в комплексе.

Ковалентность - число неспаренных электронов атома, участвующих в образовании связей с другими атомами.

Ионная валентность (гетеровалентность) - число электронов, переданных или полученных атомом при образовании ионной связи.

https://bsu.by/Cache/pdf/377193.pdf

chemister-admin
Сообщения: 649
Зарегистрирован: 02 июл 2019, 00:45

Re: Валентность

Сообщение chemister-admin » 12 авг 2021, 18:30

Сложный случай степени окисления Na2S2O3. Здесь сере можно приписать несколько возможных вариантов степени окисления: -2 и +6 (по хим. свойствам и характерным степеням окисления), -1 и +5 (связь S-S не считается), +2 и +2 (средняя степень окисления), 0 и +4.
В любом из этих случаев расчет ОВР сходится.

derevyaha
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 31 янв 2020, 22:21

Re: Валентность

Сообщение derevyaha » 25 авг 2021, 16:58

валентность и степень окисления совершенно разные понятия.
И то, и другое суть модели для описания строения молекулы или того, что ее заменяет. Валентность это взгляд с точки зрения ковалентной связи. Это число электронных пар, ковалентных связей, образуемым данным атомом в данном соединении независимо от механизма образования. Механизм может быть двух видов - обобществление неспаренных электронов или донорно-акцепторный. Механизмы разные, а связь одна - ковалентная. А степень окисления это взгляд с точки зрения ионной связи - формальный заряд, который мы приписываем данному атому в данном соединении в предположении, что оно состоит из ионов.
Например, мой любимый азот имеет только 4 орбитали на внешнем и не может быть 5-ти валентным, но степерь окисления +5 у него есть, например в HNO3. В ней он 4-х валентен, хотя формальный заряд +5. Один электрон с неподеленной пары смылся на кислород и образовал ионную связь, а оставшийся неспаренный дал ковалентную с другим кислородом.

Na2S2O3, если подходить через брутто-формулу, о валентности ничего конкретного сказать не получается, но степень окисления серы (-2)*3 + (+1)*2 + 2х = 0
-6 + 2 + 2x = 0
x= +2 - средняя степень окисления серы в тиосульфате
Но по структурной формуле серы в тиосульфате две - одна 6ти валентна и с.о. +6, вторая 2х валентна и с.о. -2. В среднем аккурат (6-2)/2.
Никогда не встречал вашей трактовки, что если связь S-S то она неполярна и ее в с.о. не учитывают. В озоне все связи кислород-кислород, но они полярны и еще как, потому как полярность связи зависит от электроотрицательностей связываемых групп атомов, а последняя зависит не только от элемента, но и от типа гибридизации в молекуле. С-С связь между sp-C и sp3-C полярна - sp-орбиталь короче, потому пара смещена в сторону sp-C. В озоне средняя с.о. 0, но у центрального кислорода она +4, а у крайних -2. Итого озон = оксид кислорода (IV).

Можно говорить о валентности или степени окисления группы атомов - как части молекулы, так и отдельного иона или радикала.

Кстати, шо за "спин-валентность"? Забудьте, как и "координационную валентность". Термин конца 60-х годов, когда Б.В.Некрасов в "общей химии" рисовал ОРБИТЫ ЭЛЕКТРОНОВ в атоме. И стрелочки сил и скорости.

Есть понятие гипервалентности, например, четырехэлектронная трехцентровая связь или 2-х валентный "мостиковый" водород в B2H6. Кстати, очень прочные связи.

chemister-admin
Сообщения: 649
Зарегистрирован: 02 июл 2019, 00:45

Re: Валентность

Сообщение chemister-admin » 26 авг 2021, 14:48

Я приводил ссылку откуда я взял большую часть определений.

Может вы приведете ваше определение валентности?

Про связь элемент-элемент, классическим примером является степень окисления кислорода в перекиси водорода, равная -1.

В озоне два крайних кислорода неравноправны с центральным по числу связей и по электронной плотности, отсюда и полярность. Но поскольку степень окисления - приписываемая величина, вы можете задавать ей любые удобные значения. У озона крайние атомы фактически одновалентны и являются радикалами. Заполнение свободных валентностей дает к примеру CsO3 и Cs2O3.

Координационная валентность достаточно широко распространенный термин в химии комплексов.

А какое определение у термина "гипервалентность"?

derevyaha
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 31 янв 2020, 22:21

Re: Валентность

Сообщение derevyaha » 27 авг 2021, 08:22

термин "гипервалентность" используют для описания нарушения правила октета электронов Льюиса.
Например, двухвалентный водород в диборане. И еще много чего интересненького.
Вот, например, приятное и простое объяснение
https://vk.com/@ezchemistry-teoriya-gip ... yh-svyazei

По слухам, при офигенно высоких давлениях атомы настолько сближаются, что начинают перекрываться уже глубокие внутренние орбитали, и тогда всё становится гипервалентным. :D Надо почитать про это более детально.

derevyaha
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 31 янв 2020, 22:21

Re: Валентность

Сообщение derevyaha » 27 авг 2021, 09:21

Еще интересная вещь - frustrated lewis pairs.

chemister-admin
Сообщения: 649
Зарегистрирован: 02 июл 2019, 00:45

Re: Валентность

Сообщение chemister-admin » 28 авг 2021, 12:25

определение гипервалентности:
https://bigenc.ru/chemistry/text/236100 ... 0%BE%D0%B2.

Споры о гипервалентности:
http://ru.knowledgr.com/00655760/%D0%9C ... ypervalent
http://www.chemport.ru/datenews.php?news=4025

Определения валентности:
https://chem21.info/page/03709500506810 ... 016079184/

derevyaha
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 31 янв 2020, 22:21

Re: Валентность

Сообщение derevyaha » 31 авг 2021, 17:33

http://library.lol/main/EFC972F301680DF ... E5EB514101
почитать ;)
А насчет Глинки вы серьезно? Издание 28-е ...Первое в 54м году. Хорошо, что 1954. Кстати, "для нехимических вузов".
"ковалентность это степень участия в ковалентных связях..."
Офигеть определение.
Википудия и то лучше: "Способность атома соединяться с определённым числом других атомов."
По-моему, ВАЛЕНТНОСТЬ - КОЛИЧЕСТВО ОБЩИХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПАР, ОБРАЗУЕМЫХ ДАННЫМ АТОМОМ В ДАННОМ СОЕДИНЕНИИ, НЕЗАВИСИМО ОТ МЕХАНИЗМА ИХ ОБРАЗОВАНИЯ. Ионные связи учитывать или не учитывать? В NaCl и натрий, и хлор формально одновалентны, хотя связь ионная. А вот азот в азотной кислоте четырех валентен, пятый электрон свалил на кислород, дав ионную связь... Если ее считать, то азот пятивалентен, но тогда не сростается число орбиталей на внешнем уровне... "Не все так однозначно." :lol:
А шо буржуины?
IUPAC Gold Book 1994: The maximum number of univalent atoms (originally hydrogen or chlorine atoms) that may combine with an atom of the element under consideration, or with a fragment, or for which an atom of this element can be substituted.
Гениально. Валентность определяется через валентность.

derevyaha
Сообщения: 23
Зарегистрирован: 31 янв 2020, 22:21

Re: Валентность

Сообщение derevyaha » 19 сен 2021, 11:50

"... количество общих электронных пар..."
Водородный мостик в диборане. Водород соединен с двумя борами только двумя электронами. Если считать по числу атомов, водород 2-х валентен, если по числу общих пар - одно-валентен.
Давайте думать, "никто, кроме нас".

chemister-admin
Сообщения: 649
Зарегистрирован: 02 июл 2019, 00:45

Re: Валентность

Сообщение chemister-admin » 19 сен 2021, 22:00

Значит наиболее нормальным определение валентности обладает стехиометрическая валентность - соотношение элементов в соединении, хотя бертоллиды портят и это определение.

Ответить