PËRKUFIZIM

Fosfori ndodhet në periudhën e tretë të grupit V të nëngrupit kryesor (A) të Tabelës Periodike.

Fosfori formon disa ndryshime alotropike: fosfor i bardhë, i kuq dhe i zi.

Në formën e tij të pastër, fosfori i bardhë është plotësisht i pangjyrë dhe transparent; Fosfori teknik i bardhë ka një ngjyrë të verdhë dhe duket si dylli. Dendësia 1,83 g / cm 3. Në të ftohtë, fosfori i bardhë është i brishtë, por në temperatura mbi 15 o C bëhet i butë dhe mund të pritet lehtësisht me thikë. Në ajër, oksidohet lehtësisht, si rezultat i së cilës shkëlqen në errësirë. Ajo ka një rrjetë kristalore molekulare në nyjet e së cilës ka molekula P4 tetraedrale. helmuese.

Fosfori i kuq përbëhet nga disa forma, të cilat janë substanca polimerike, përbërja e të cilave nuk është kuptuar plotësisht. Ai oksidohet ngadalë në ajër, nuk shkëlqen në errësirë ​​dhe nuk është toksik. Dendësia 2,0-2,4 g / cm 3. Ai sublimohet kur nxehet. Kur avulli i fosforit të kuq ftohet, fitohet fosfor i bardhë.

Fosfori i zi formohet nga fosfori i bardhë duke e ngrohur nën presion të lartë në 200-220 o C. Duket si grafit, i yndyrshëm në prekje. Dendësia - 2,7 g / cm 3. Gjysmëpërçues.

Valenca e fosforit në përbërje

Fosfori është elementi i pesëmbëdhjetë në D.I. Mendelejevi. Ai është në periudhën e tretë në grupin VA. Bërthama e atomit të fosforit përmban 15 protone dhe 16 neutrone (numri masiv është 31). Ekzistojnë tre nivele të energjisë në atomin e fosforit, në të cilat ka 15 elektrone (Fig. 1).

Oriz. 1. Struktura e atomit të fosforit.

Formula elektronike e atomit të fosforit në gjendjen bazë është si më poshtë:

1s 2 2s 2 2fq 6 3s 2 3fq 3 .

Dhe diagrami i energjisë (ai është ndërtuar vetëm për elektronet e nivelit të jashtëm të energjisë, të cilat në një mënyrë tjetër quhen valencë):

Prania e tre elektroneve të paçiftëzuara tregon se fosfori është i aftë të shfaqë valencë III (P III 2 O 3, Ca 3 P III 2, P III H 3, etj.).

Meqenëse në shtresën e tretë të energjisë, përveç nënniveleve 3s dhe 3p, ekziston edhe një nënnivel 3d, prania e një gjendje të ngacmuar është karakteristikë e atomit të fosforit: një palë elektrone të nënnivelit 3s shkëputen dhe njëri prej tyre zë orbitalja e lirë e nënnivelit 3d.

Prania e pesë elektroneve të paçiftëzuara tregon se valenca V është karakteristikë edhe për fosforin (P V 2 O 5, H 3 P V O 4, P V Cl 5, etj.).

Shembuj të zgjidhjes së problemeve

SHEMBULL 1

Në mësimet e kimisë, tashmë jeni njohur me konceptin e valencës së elementeve kimike. Ne kemi mbledhur në një vend të gjithë informacionin e dobishëm për këtë çështje. Përdoreni atë kur përgatiteni për GIA dhe PËRDORIM.

Analiza valente dhe kimike

Valence- aftësia e atomeve të elementeve kimike për të hyrë në komponime kimike me atomet e elementeve të tjerë. Me fjalë të tjera, është aftësia e një atomi për të formuar një numër të caktuar lidhjesh kimike me atome të tjera.

Nga latinishtja, fjala "valencë" përkthehet si "forcë, aftësi". Një emër shumë i saktë, apo jo?

Koncepti i "valencës" është një nga konceptet bazë në kimi. Ajo u prezantua edhe përpara se shkencëtarët të njihnin strukturën e atomit (në vitin 1853). Prandaj, gjatë studimit të strukturës së atomit, ai pësoi disa ndryshime.

Pra, nga pikëpamja e teorisë elektronike, valenca lidhet drejtpërdrejt me numrin e elektroneve të jashtme të atomit të elementit. Kjo do të thotë se me "valencë" nënkuptohet numri i çifteve elektronike me të cilat një atom lidhet me atomet e tjerë.

Duke ditur këtë, shkencëtarët ishin në gjendje të përshkruanin natyrën e lidhjes kimike. Ai konsiston në faktin se një palë atomesh të një substance ndajnë një palë elektrone valente.

Ju mund të pyesni se si kimistët e shekullit të 19-të ishin në gjendje të përshkruanin valencën edhe kur ata besonin se nuk ka grimca më të imta se një atom? Kjo nuk do të thotë se ishte kaq e lehtë - ata u mbështetën në analizat kimike.

Me anë të analizës kimike, shkencëtarët e së kaluarës përcaktuan përbërjen e një përbërjeje kimike: sa atome elementësh të ndryshëm përmbahen në një molekulë të substancës në fjalë. Për ta bërë këtë, ishte e nevojshme të përcaktohet se cila është masa e saktë e secilit element në një mostër të substancës së pastër (pa papastërti).

Vërtetë, kjo metodë nuk është pa të meta. Sepse është e mundur të përcaktohet në këtë mënyrë valenca e një elementi vetëm në kombinimin e tij të thjeshtë me hidrogjen (hidrid) gjithmonë njëvalent ose oksigjen gjithmonë dyvalent (oksid). Për shembull, valenca e azotit në NH 3 është III, pasi një atom hidrogjeni është i lidhur me tre atome të azotit. Dhe valenca e karbonit në metan (CH 4), sipas të njëjtit parim, është IV.

Kjo metodë për përcaktimin e valencës është e përshtatshme vetëm për substanca të thjeshta. Por në acidet në këtë mënyrë ne mund të përcaktojmë vetëm valencën e përbërjeve si mbetjet e acidit, por jo të gjithë elementët (përveç valencës së njohur të hidrogjenit) veçmas.

Siç e keni vënë re tashmë, valenca tregohet me numra romakë.

Valenca dhe acidet

Meqenëse valenca e hidrogjenit mbetet e pandryshuar dhe është e njohur mirë për ju, mund të përcaktoni lehtësisht valencën e mbetjes së acidit. Kështu, për shembull, në H 2 SO 3 valenca e SO 3 është I, në HClO 3 valenca e ClO 3 është I.

Në mënyrë të ngjashme, nëse dihet valenca e mbetjes së acidit, është e lehtë të shkruhet formula e saktë e acidit: NO 2 (I) - HNO 2, S 4 O 6 (II) - H 2 S 4 O 6.

Valenca dhe formulat

Koncepti i valencës ka kuptim vetëm për substancat me natyrë molekulare dhe nuk është shumë i përshtatshëm për përshkrimin e lidhjeve kimike në komponime të natyrës grupore, jonike, kristalore etj.

Indekset në formulat molekulare të substancave pasqyrojnë numrin e atomeve të elementeve që përbëjnë përbërjen e tyre. Njohja e valencës së elementeve ndihmon në rregullimin e saktë të indekseve. Në të njëjtën mënyrë, duke parë formulën molekulare dhe indekset, mund të emërtoni valencat e elementeve përbërës.

Ju i bëni këto detyra në mësimet e kimisë në shkollë. Për shembull, duke pasur formulën kimike të një substance në të cilën dihet valenca e njërit prej elementeve, mund të përcaktohet lehtësisht valenca e një elementi tjetër.

Për ta bërë këtë, thjesht duhet të mbani mend se në një substancë me natyrë molekulare, numri i valencave të të dy elementëve është i barabartë. Prandaj, përdorni shumëfishin më të vogël të përbashkët (që korrespondon me numrin e valencave të lira që kërkohen për t'u bashkuar) për të përcaktuar valencën e panjohur të një elementi.

Për ta bërë të qartë, le të marrim formulën për oksidin e hekurit Fe 2 O 3. Këtu, dy atome hekuri me valencë III dhe 3 atome oksigjeni me valencë II përfshihen në formimin e një lidhjeje kimike. Shumëfishi më i vogël i zakonshëm për ta është 6.

• Shembull: ju keni formula Mn 2 O 7. Ju e dini valencën e oksigjenit, është e lehtë të llogaritni se shumëfishi më i vogël i zakonshëm është 14, prej nga valenca e Mn është VII.

Mund të bëni të njëjtën gjë dhe anasjelltas: shkruani formulën e saktë kimike të një lënde, duke ditur vlerat e elementeve përbërëse të saj.

• Shembull: për të shkruar saktë formulën e oksidit të fosforit, marrim parasysh valencën e oksigjenit (II) dhe fosforit (V). Prandaj, shumëfishi më i vogël i përbashkët për P dhe O është 10. Prandaj, formula ka formën e mëposhtme: P 2 O 5.

Duke ditur mirë vetitë e elementeve që shfaqin në përbërje të ndryshme, valenca e tyre mund të përcaktohet edhe nga pamja e këtyre përbërjeve.

Për shembull: oksidet e bakrit janë të kuqe (Cu 2 O) dhe të zeza (CuO). Hidroksidet e bakrit janë me ngjyrë të verdhë (CuOH) dhe blu (Cu (OH) 2).

Dhe për t'i bërë lidhjet kovalente në substanca më vizuale dhe më të kuptueshme për ju, shkruani formulat e tyre strukturore. Vizat midis elementeve përshkruajnë lidhjet (valencat) që lindin midis atomeve të tyre:

Karakteristikat e valencës

Sot, përcaktimi i valencës së elementeve bazohet në njohuritë për strukturën e predhave të jashtme elektronike të atomeve të tyre.

Valenca mund të jetë:

• konstante (metalet e nëngrupeve kryesore);
• variabël (jometalet dhe metalet e grupeve anësore):
• valenca më e lartë;
• valencë më e ulët.

Ai mbetet konstant në komponime të ndryshme kimike:

• valenca e hidrogjenit, natriumit, kaliumit, fluorit (I);
• valenca e oksigjenit, magnezit, kalciumit, zinkut (II);
• valenca e aluminit (III).

Por valenca e hekurit dhe bakrit, bromit dhe klorit, si dhe shumë elementëve të tjerë, ndryshon kur formojnë përbërje të ndryshme kimike.

Valenca dhe teoria elektronike

Në kuadrin e teorisë elektronike, valenca e një atomi përcaktohet në bazë të numrit të elektroneve të paçiftuara që marrin pjesë në formimin e çifteve elektronike me elektronet e atomeve të tjera.

Vetëm elektronet e vendosura në shtresën e jashtme të atomit marrin pjesë në formimin e lidhjeve kimike. Prandaj, valenca maksimale e një elementi kimik është numri i elektroneve në shtresën e jashtme elektronike të atomit të tij.

Koncepti i valencës është i lidhur ngushtë me Ligjin Periodik, të zbuluar nga D.I.Mendeleev. Nëse shikoni nga afër tabelën periodike, mund të vini re lehtësisht se pozicioni i një elementi në sistemin periodik dhe valenca e tij janë të lidhura pazgjidhshmërisht. Valenca më e lartë e elementeve që i përkasin të njëjtit grup korrespondon me numrin rendor të grupit në sistemin periodik.

Valencën më të ulët do ta zbuloni kur zbrisni numrin e grupit të elementit që ju intereson nga numri i grupeve në tabelën periodike (janë tetë prej tyre).

Për shembull, valenca e shumë metaleve përkon me numrat e grupit në tabelën e elementeve periodike të cilave u përkasin.

Tabela e valencës së elementeve kimike

Numër serik kimi. elementi (numri atomik)	Emri	Simboli kimik	Valence
1	Hidrogjen / Hidrogjen Helium / Helium Litium / Litium Beryllium / Beryllium Karboni / Karboni Azot / Azot Oksigjen / Oksigjen Fluor / Fluorine Neoni / Neoni Natriumi / Natriumi Magnezi / Magnezi Alumini / Alumini Silic / Silic Fosfori Squfur / Squfur Klor / Klor Argon / Argon Kaliumi Kalcium / Kalcium Skandium / Skandium Titanium / Titanium Vanadium / Vanadium Krom / Krom Mangani / Mangani Hekuri / Hekuri Kobalt / Kobalt Nikel / Nickel Bakër / Bakër Zink / Zink Galium / Galium Germanium / Germanium Arseniku / Arseniku Selenium / Selenium Brom / Bromine Kripton / Kripton Rubidium / Rubidium Strontium / Strontium Yttrium / Yttrium Zirkoni / Zirkonium Niobium / Niobium Molibden / Molybdenum Teknetium Ruthenium / Ruthenium Rodium / Rodium Palladium / Palladium Argjend / Argjend Kadmium / Kadmium Indium / Indium Kallaj / Kallaj Antimoni / Antimoni Tellurium / Tellurium Jod / Jod Ksenon / Ksenon Cezium / Cezium Barium / Barium Lantani / Lantani Cerium / Cerium Praseodymium Neodymium / Neodymium Promethium / Promethium Samarium Europium / Europium Gadolinium / Gadolinium Terbium / Terbium Dysprosium / Dysprosium Holmium / Holmium Erbium / Erbium Thulium / Thulium Yterbium / Yterbium Lutetium Hafnium / Hafnium Tantalum / Tantalum Tungsten / Tungsten Rhenium / Rhenium Osmium / Osmium Iridium / Iridium Platinum / Platinum Ar / Ari Mërkuri / Mërkuri Taliumi / Taliumi Plumb / Plumb Bismut / Bismuth Polonium / Polonium Astatine / Astatine Radoni / Radoni Francium / Francium Radium / Radium Aktinium / Aktinium Thorium / Thorium Proaktinium / Protaktinium Uranium / Uranium	H	Unë (I), II, III, IV, V I, (II), III, (IV), V, VII II, (III), IV, VI, VII II, III, (IV), VI (I), II, (III), (IV) I, (III), (IV), V (II), (III), IV (II), III, (IV), V (II), III, (IV), (V), VI (II), III, IV, (VI), (VII), VIII (II), (III), IV, (VI) I, (III), (IV), V, VII (II), (III), (IV), (V), VI (I), II, (III), IV, (V), VI, VII (II), III, IV, VI, VIII (I), (II), III, IV, VI (I), II, (III), IV, VI (II), III, (IV), (V) Nuk ka të dhëna Nuk ka të dhëna (II), III, IV, (V), VI

Në kllapa jepen ato valenca që elementet që i posedojnë rrallë i shfaqin.

Valenca dhe gjendja e oksidimit

Pra, duke folur për gjendjen e oksidimit, ata nënkuptojnë se një atom në një substancë të një natyre jonike (që është e rëndësishme) ka një ngarkesë të caktuar të kushtëzuar. Dhe nëse valenca është një karakteristikë neutrale, atëherë gjendja e oksidimit mund të jetë negative, pozitive ose zero.

Është interesante se për një atom të të njëjtit element, në varësi të elementeve me të cilët formon një përbërje kimike, gjendja e valencës dhe e oksidimit mund të përkojnë (H 2 O, CH 4, etj.) dhe të ndryshojnë (H 2 O 2, HNO 3).

konkluzioni

Ndërsa thelloni njohuritë tuaja për strukturën e atomeve, do të mësoni më shumë edhe për valencën. Kjo karakteristikë e elementeve kimike nuk është shteruese. Por ka vlerë të madhe aplikative. Ajo që ju vetë keni parë më shumë se një herë, zgjidhjen e problemeve dhe kryerjen e eksperimenteve kimike në klasë.

Ky artikull u krijua për t'ju ndihmuar të organizoni njohuritë tuaja për valencën. Dhe gjithashtu për të kujtuar se si mund të përcaktohet dhe ku përdoret valenca.

Shpresojmë që ky material të jetë i dobishëm për ju kur përgatitni detyrat e shtëpisë dhe përgatiteni veten për teste dhe provime.

faqe, me kopjim të plotë ose të pjesshëm të materialit, kërkohet një lidhje me burimin.

Artikuj Foto Tabelat Rreth faqes Ruse

Valenca e fosforit

Fosfori P (është 2s 2 / f 3s 3p) është analog me azotin për sa i përket numrit të elektroneve të valencës. Megjithatë, si një element i periudhës së 3-të, ai ndryshon ndjeshëm nga azoti - një element i periudhës së 2-të. Ky ndryshim konsiston në faktin se fosfori ka një madhësi atomi më të madhe, energji më të ulët jonizimi, afinitet më të lartë të elektroneve dhe polarizueshmëri më të lartë të atomit sesa azoti. Numri maksimal i koordinimit të fosforit është gjashtë. Sa për elementët e tjerë të periudhës së 3-të, lidhja рl - рl për atomin e fosforit nuk është tipike dhe për këtë arsye, në ndryshim nga azoti, gjendjet sp- dhe sp-hibride të orbitaleve të fosforit janë të paqëndrueshme. Fosfori në përbërje shfaq gjendje oksidimi nga -3 në +5. Gjendja më tipike e oksidimit është +5.

Le të hartojmë formulën për përbërjen, e cila përbëhet nga dhe. fosfori (valenca V) dhe oksigjeni (valenca II).

Në cilat përbërje fosfori ka valencë maksimale?

Cilat janë aftësitë valore të fosforit Si ndryshon në këtë drejtim nga analogu i tij - azoti

Struktura elektronike e atomit të fosforit korrespondon me formulën 1bP 5 25 2p Z3 Zr. Në fosfor, elektronet e valencës janë në nivelin e tretë (të jashtëm) të energjisë, në të cilin, përveç orbitaleve 5 dhe tre p, ka edhe pesë orbitale të lira.

Sipas një këndvështrimi tjetër, ndryshimi në vetitë e fosforit dhe azotit shpjegohet me praninë e orbitaleve 3-valente në atomin e fosforit,

Shpjegoni ndryshimin midis energjisë së parë të jonizimit të fosforit, P (1063 kJ mol) dhe squfurit, 8 (1000 kJ mol), bazuar në një krahasim të konfigurimeve elektronike orbitale të valencës së atomeve P dhe 8.

Por te fosfori, si element i periudhës së 3-të, 3-orbitalet luajnë edhe rolin e valencës. Prandaj, së bashku me përgjithësinë e vetive në kiminë e këtyre elementeve tipike të grupit V, shfaqen dallime domethënëse. Për fosforin, llojet spr, spr dhe 5p të hibridizimit të orbitaleve të valencës janë të mundshme. Numri maksimal i koordinimit të fosforit është 6. Ndryshe nga azoti, fosfori karakterizohet nga lidhje π-π për shkak të pranimit nga 3d të lirë (orbitalet e çifteve elektronike të atomeve përkatëse

Numri i qëndrueshëm i koordinimit të fosforit (V) është 4, që korrespondon me sp-hibridizimin e orbitaleve të tij valore. Numrat e koordinimit 5 dhe 6 shfaqen më rrallë; në këto raste, gjendjet hibride sp4 dhe bp d i atribuohen përkatësisht atomit të fosforit (f. 415).

Sjellje e ngjashme vërehet për elementët e grupit VA, por kufiri ndërmjet metaleve dhe jometaleve në këtë grup është më i ulët. Azoti dhe fosfori janë jometale, kimia e përbërjeve të tyre kovalente dhe gjendjet e mundshme të oksidimit përcaktohen nga prania e pesë elektroneve valente në konfiguracion.Azoti dhe fosfori më së shpeshti kanë gjendje oksidimi - 3, -L 3 dhe +5. Arsenik As dhe antimoni Sb-gjysmë metale, duke formuar okside amfoterike, dhe vetëm bismut ka veti metalike. Për As dhe Sb, gjendja më e rëndësishme e oksidimit është + 3. Për Bi, është e vetmja e mundshme, me përjashtim të gjendjeve të oksidimit të manifestuara në disa kushte jashtëzakonisht specifike. Bismuti nuk mund të humbasë të pesë elektronet e valencës, energjia e kërkuar për këtë është shumë e lartë. Megjithatë, ai humbet tre br-elektrone, duke formuar jonin Bi.

Mendelejevi e kreu punën e tij të disertacionit në Gjermani, në Heidelberg, pikërisht gjatë Kongresit Ndërkombëtar Kimik në Karlsruhe. Ai mori pjesë në kongres dhe dëgjoi fjalimin e Cannizzaro, në të cilin ai shprehu qartë pikëpamjen e tij për problemin e peshës atomike. Pas kthimit në Rusi, Mendeleev filloi të studionte listën e elementeve dhe tërhoqi vëmendjen për frekuencën e ndryshimeve në valencën e elementeve të rregulluar në rendin rritës të peshave atomike; valenca e hidrogjenit 1, litiumit I, beriliumit 2, borit 3, karbonit 4, magnez 2, azot 3, squfur 2, fluor 1, natrium 1, alumin 3, silic 4, fosfor 3, k1, klor 2, klor I, etj.

Fosfori për nga numri i elektroneve të valencës (35 3p) është analog me azotin

Atomet e oksigjenit kombinohen me të paktën dy atome të ndryshme. Kalciumi, squfuri, magnezi dhe bariumi sillen në të njëjtën mënyrë. Këto elemente kanë një valencë prej dy; azoti, fosfori, alumini dhe ari kanë një valencë prej tre. Hekuri mund të ketë një valencë prej dy ose tre. Në parim, çështja e valencës doli të mos ishte aq e thjeshtë sa dukej në fillim, por edhe ky version më i thjeshtë i kësaj teorie bëri të mundur nxjerrjen e përfundimeve të rëndësishme.

Kur kalohet nga litiumi në fluorin G, vërehet një dobësim natyror i vetive metalike dhe një rritje e vetive jometalike me një rritje të njëkohshme të valencës. Kalimi nga fluori G në elementin tjetër të natriumit Na për sa i përket vlerës së masës atomike shoqërohet me një ndryshim të menjëhershëm në vetitë dhe valencën, dhe natriumi në shumë aspekte përsërit vetitë e litiumit, duke qenë një metal tipik monovalent, megjithëse më aktiv. Magnezi pranë natriumit është në shumë aspekte i ngjashëm me beriliumin Be (të dyja janë dyvalente, shfaqin veti metalike, por aktiviteti kimik i të dyve është më pak i theksuar se ai i çiftit N - Na). Alumini A1, pranë magnezit, i ngjan borit B (valenca 3). Si të afërm të afërt, siliconi 81 dhe karboni C, fosfori P dhe azoti N, squfuri 8 dhe oksigjeni O, klori C1 dhe fluori G. janë të ngjashme me njëri-tjetrin. valencë dhe vetitë kimike. Kaliumi, si litiumi dhe natriumi, hap një numër elementësh (i treti me radhë), përfaqësuesit e të cilëve tregojnë një analogji të thellë me elementët e dy rreshtave të parë.

Efektiviteti i aditivit varet nga gjendja e valencës dhe pozicioni i elementeve në molekulën aditiv, prania e grupeve funksionale, sinergjia e tyre dhe faktorë të tjerë. Përdorimi i përbërjeve që përmbajnë fosfor, squfur, oksigjen dhe azot si aditivë të vajrave lubrifikues është i lidhur ngushtë me veçantinë e strukturës elektronike të këtyre elementeve. Ndërveprimi i tyre me sipërfaqen metalike të pjesëve të motorit çon në një modifikim të kësaj të fundit (një ndryshim në strukturë) dhe për shkak të formimit të filmave mbrojtës, vetive anti-korrozioni, kundër konsumit dhe gërvishtjeve të këtyre përbërjeve në një zgjidhje. ofrohen vajra. Përveç kësaj, aditivët që përmbajnë këta elementë stabilizojnë vajin duke thyer zinxhirin e oksidimit duke reaguar me radikalet e peroksidit dhe duke thyer hidroperoksidet.

Halogjenimi. Katalizatorët që përdoren më së shpeshti për klorinim janë hekuri metalik, oksidi i bakrit, bromi, squfuri, jodi, halidet e hekurit, antimoni, kallaji, arseniku, fosfori, alumini dhe bakri, qymyr druri bimor dhe shtazor, boksiti i aktivizuar dhe argjila të tjera. Shumica e këtyre katalizatorëve janë bartës halogjenë. Pra, Fe, Sb dhe P në komponimet halide janë në gjendje të ekzistojnë në dy gjendje valente në prani të klorit të lirë, ato në mënyrë alternative shtojnë dhe japin klor në një formë aktive. Në mënyrë të ngjashme, jodi, bromi dhe squfuri formojnë komponime të paqëndrueshme me klorin. Katalizatorët e brominimit janë të ngjashëm me katalizatorët e klorinimit. Fosfori është përshpejtuesi më i mirë për jodimin. Asnjë katalizator nuk kërkohet për të kryer procesin e fluorimit. Në prani të oksigjenit, halogjenimi ngadalësohet.

Klorifikimi katalitik bazohet në përdorimin e një bartësi të klorit, si jodi, squfuri, fosfori, antimoni dhe të tjerë, në formën e klorureve përkatëse, të cilat treten në hidrokarburin e klorur ose në klorinimin e hidrokarbureve parafinike të gaztë në një tretës. . Përdoren vetëm elementë me të paktën dy vlera të valencës. Substancat që gjenerojnë radikale si diazo-metap, tetraetil plumbi dhe heksafeniletani mund të përdoren gjithashtu si katalizatorë homogjenë. Ata kanë aftësinë të ndajnë molekulën e klorit në atome, të cilat menjëherë shkaktojnë një reaksion zinxhir.

Kur një element formon disa seri përbërjesh që korrespondojnë me gjendje të ndryshme oksidimi, pas emrit të përbërjes në kllapa, jepet një tregues ose për valencën e kationit (në numra romakë), ose për numrin e halogjenit, oksigjenit, squfurit. ose atomet e mbetjeve acide në molekulën e përbërjes (me fjalë). Për shembull, klorur hekuri (P1), klorur fosfori tre), oksid mangani (dy). Në këtë rast, përcaktimi i valencës zakonisht jepet për gjendjet e valencës më pak karakteristike. Për shembull, për bakrin në rastin e një gjendjeje bivalente, treguesi i valencës hiqet, ndërsa bakri monovalent shënohet si bakër jodid (I).

Përçueshmëria e substancave të tilla si silikoni dhe germaniumi mund të rritet duke futur sasi të vogla të papastërtive të caktuara në to. Për shembull, futja e papastërtive të borit ose fosforit në kristalet e silikonit çon në një ngushtim efektiv të hendekut ndërmjet brezit. Sasi të vogla bori ose fosfori (disa ppm) mund të inkorporohen në strukturën e silikonit gjatë rritjes së kristalit. Atomi i fosforit ka pesë elektrone valente, dhe për këtë arsye, pas katër prej tyre përdoren -

Fosfori, arseniku, antimoni dhe bismuti formojnë komponime stekiometrike që korrespondojnë me valencën formale, vetëm me elementë s dhe d të nëngrupit të zinkut.

Fakti që boja dhe adsorbenti përbëjnë një sistem të vetëm kuantik është i dukshëm nga shumë fakte. Më e dukshme prej tyre është se thithja e rrezatimit të çdo, për shembull, frekuencës më të vogël brenda brezit të absorbimit të një fosfori të caktuar shkakton emetimin e të gjithë spektrit të tij të rrezatimit, duke përfshirë frekuenca shumë më të larta se frekuencat e dritës së absorbuar. . Kjo do të thotë që kuantet e rrezatimit shkojnë në përdorim të përgjithshëm dhe energjia, e cila është e pamjaftueshme për emetimin e frekuencave që tejkalojnë frekuencën e ulët të dritës së përthithur, gjithashtu vjen nga burimet e përgjithshme të lëndës së ngurtë. Fakti që ndonëse padyshim që boja ndodhet vetëm në sipërfaqe nuk pranon interpretime të tjera, thithja e dritës së valëve të gjata karakteristike të saj (për të cilat kristali që thith këtë ngjyrë është praktikisht transparent) shoqërohet me formimin e argjendit metalik në pjesa më e madhe e kristalit të bromurit të argjendit. Në këtë rast, sa më i gjatë të jetë zinxhiri i lidhjeve të konjuguara në strukturën e molekulës së bojës, aq më shumë ndjeshmëria e bromitit të argjendit zhvendoset drejt valëve më të gjata (Fig. 44). Fakti është se elektronet e bojës janë në lëvizje valore dhe se molekula e bojës, e lidhur me kristalin me një lidhje valente, formon një tërësi të vetme me të. Kristali dhe boja formojnë një sistem të vetëm kuantik. Prandaj, nuk është për t'u habitur që mekanizmi i fotolizës është i pastër

Fosfori, P, ka një konfigurim valence Zx Zp dhe squfuri, 8, ka një konfigurim valence Zx Zp. Kështu, atomi P ka një shtresë gjysmë të mbushur 3p, ndërsa atomi 8 ka një elektron shtesë për t'u çiftuar me një nga elektronet tashmë të pranishme në orbitalet 3p

SN për formimin e lidhjeve kovalente në strukturën kristalore të silikonit, fosfori ka një elektron më shumë. Kur një fushë elektrike aplikohet në kristal, ky elektron mund të zhvendoset larg atomit të fosforit; prandaj, thuhet se fosfori është një dhurues elektroni në një kristal silikoni. Për lirimin e elektroneve të dhuruara, nevojitet vetëm 1,05 kJ mol, kjo energji shndërron një kristal silikoni me një përzierje të vogël fosfori në një përcjellës. Kur papastërtitë e borit futen në një kristal silikoni, ndodh fenomeni i kundërt. Atomit të borit i mungon një elektron për të ndërtuar numrin e nevojshëm të lidhjeve kovalente në një kristal silikoni. Prandaj, për çdo atom bori në një kristal silikoni, ka një vend të lirë në orbitalin e lidhjes. Për këto orbitale të lira të lidhura me atomet e borit, elektronet valente të silikonit mund të ngacmohen, gjë që lejon elektronet të lëvizin lirshëm rreth kristalit. Një përçueshmëri e tillë ndodh si rezultat i faktit se një elektron i një atomi silikoni fqinj kërcen në orbitalën e lirë të atomit të borit. Një boshllëk i sapoformuar në orbitalën e një atomi silikoni mbushet menjëherë me një elektron nga një atom tjetër silikoni pas tij. Shfaqet një efekt kaskadë në të cilin elektronet kërcejnë nga një atom në tjetrin. Fizikanët preferojnë ta përshkruajnë këtë fenomen si lëvizjen e një vrime të ngarkuar pozitivisht në drejtim të kundërt. Por, pavarësisht se si përshkruhet ky fenomen, është vërtetuar me vendosmëri se duhet më pak energji për të aktivizuar përçueshmërinë e një substance të tillë si silikoni nëse kristali përmban një sasi të vogël të një dhuruesi elektroni siç është fosfori ose një pranues elektroni siç është bor.

Fosfori i bardhë përbëhet nga molekula P4 tetraedrale, të paraqitura skematikisht në Fig. 21.25. Siç vërehet në Sec. 8.7, h. 1, këndet e lidhjes 60 ", si në molekulën P4, janë mjaft të rralla në molekulat e tjera. Ato tregojnë praninë e lidhjeve shumë të tendosura, e cila është në përputhje me një shpejtësi të lartë reagimi.

Megjithëse fosfori është një analog elektronik i azotit, prania e orbitaleve të lira/-orbitaleve në shtresën elektronike valente të atomit i bën përbërjet e fosforit ndryshe nga komponimet e azotit.

Struktura elektronike e përbërjeve organofosforike dhe natyra e lidhjeve kimike, energjitë dhe gjatësitë e lidhjeve të fosforit; këndet e lidhjes; formimi i lidhjeve me pjesëmarrjen e rruzulleve 3d të italeve.

Në një masë edhe më të madhe, vetitë aromatike janë të natyrshme në unazën e fosforit. 2,4,6-Trifenilfosforni nuk autooksidohet ose kuaternizohet nga veprimi i jodidit metil ose borofluoridi i trietiloksoniumit. Në të njëjtën kohë, ndërveprimi i tij me reagjentët nukleofilik - komponimet alkil ose arilitium, vazhdon lehtësisht në benzen edhe në temperaturën e dhomës. ”Në këtë rast, sulmi ndodh në fosfor, guaska e valencës së të cilit zgjerohet në decet, dhe një rezonancë e stabilizuar. Anion fosforin (1). Formimi i anionit (I) u vërtetua duke përdorur spektrat PMR dhe UV. Hidroliza e përzierjes së reaksionit, e cila ka një ngjyrë të thellë blu-vjollcë, çon në 1-alkil (aril) -2,4,6 -tri-

Përgatitja e fosforit silikat. Përbërja kimike e fosforit, struktura e fosforit, valenca Mn. Ka një numër të konsiderueshëm metodash të ndryshme për përgatitjen e fosforeve kristalore me bazë silikate. Ne do të japim një prej tyre si shembull. Një tretësirë ​​amoniaku e pastruar mirë e oksidit të zinkut, një zgjidhje ujore e nitratit të manganit dhe një tretësirë ​​alkoolike e acidit silicik (etilik silikat) derdhen së bashku për të formuar një xhel. Xheli thahet, bluhet dhe kalcinohet deri në 1200 ° C në enë kuarci, dhe pas kalcinimit ftohet shpejt. Në një përmbajtje të ulët të Mn, kalcinimi mund të kryhet në ajër me një përmbajtje të madhe Mn, për të shmangur oksidimin e tij, kalcinimi kryhet në një atmosferë të dioksidit të karbonit.

Oksidimi katalitik i mbetjeve të vajit. Ka shumë përpjekje për të përshpejtuar procesin e oksidimit të lëndëve të para, për të përmirësuar cilësinë ose për t'i dhënë veti të caktuara bitumit të oksiduar duke përdorur katalizatorë dhe iniciatorë të ndryshëm. Propozohet përdorimi i kripërave të acidit klorhidrik dhe i metaleve me valencë të ndryshueshme (hekur, bakër, kallaj, titan, etj.) si katalizatorë për reaksionet redoks. Si katalizatorë për dehidratimin, alkilimin dhe plasaritjen (transferimin e protoneve), kloruret e aluminit, hekurit, kallajit, pentoksidit të fosforit propozohen si iniciatorë të oksidimit - peroksidi. Shumica e këtyre katalizatorëve nisin reaksionet e densifikimit të molekulave të lëndës së parë (vajrave dhe rrëshirave) në asfaltene pa pasuruar bitumin me oksigjen. Mundësitë e përshpejtimit të procesit të oksidimit të lëndëve të para dhe përmirësimit të vetive të bitumit (kryesisht në drejtim të rritjes së depërtimit në një pikë zbutjeje të caktuar), të dhëna në literaturën e shumta të patentave, përmblidhen në, por meqenëse autorët e patentave bëjnë propozimet e tyre. pa zbuluar kiminë e procesit, konkluzionet e tyre në këtë monografi nuk merren parasysh. Hulumtimi A. Heuberg

Në shumicën e rasteve, halogjenimi përshpejtohet nga rrezatimi i dritës (gjatësia vale 3000-5000 A) ose temperatura e lartë (me ose pa katalizator). Si katalizatorë, zakonisht përdoren komponime halide të metaleve që kanë dy gjendje valente të afta për të dhuruar atome halogjene gjatë kalimit nga një gjendje valence në tjetrën - P I5, P I3, Fe lg. Përdoret gjithashtu klorur antimon ose klorur mangani, si dhe katalizatorë jo metalikë - jod, brom ose fosfor.

Litiumi dhe natriumi kanë një afinitet elektronik mesatar Afiniteti elektronik i beriliumit është negativ, ndërsa për magnezin është afër zeros. Në atomet Be dhe M, orbitalja x e valencës është plotësisht e mbushur dhe elektroni i bashkangjitur duhet të popullojë orbitalin p që ndodhet më lart në energji. Azoti dhe fosfori kanë një afinitet të vogël për një elektron, sepse elektroni i bashkangjitur duhet të çiftohet në këto atome me një nga elektronet në orbitalet p gjysmë të mbushura.

Atomet e elementeve të periudhës së tretë dhe të mëvonshme shpesh nuk i binden rregullit të oktetit. Disa prej tyre tregojnë një aftësi të mahnitshme për t'u lidhur me më shumë atome (d.m.th., për t'u rrethuar nga më shumë çifte elektronesh) sesa parashikon rregulli i oktetit. Për shembull, fosfori dhe squfuri formojnë përbërje PF5 dhe SF, përkatësisht. Në strukturat Lewis të këtyre përbërjeve, të gjitha elektronet e valencës së elementit të rëndë përdoren prej tij për të formuar lidhje me atome të tjera

Në këto diagrame, shigjeta e plotë tregon pozicionin e lidhjes së koordinimit. Elementët dhurues (squfuri, α-arseniku dhe azoti), si dhe seleni, fosfori e të tjerë, që shfaqen këtu, nuk formojnë komponime me vetitë e helmeve katalitike, nëse janë në gjendjen e valencës më të lartë, pasi në në këtë rast molekulat nuk kanë çifte elektronesh të lira. E njëjta gjë vlen edhe për jonet e këtyre elementeve. Për shembull, joni i sulfitit është helm, ndërsa joni sulfat nuk është.

Numri i elektroneve në shtresën e jashtme përcakton gjendjet e valencës karakteristike të një elementi të caktuar, dhe për rrjedhojë llojet e përbërjeve të tij - hidridet, oksidet, hidroksidet, kripërat, etj. Pra, në shtresat e jashtme të fosforit, arsenikut, antimonit dhe bismutit atomeve ka të njëjtin numër (pesë) elektrone. Kjo përcakton ngjashmërinë e gjendjeve të tyre bazë të valencës (-3, -f3, -b5), të të njëjtit lloj hidridesh ENs, oksideve E2O3 dhe EaOb, hidroksideve, etj. Kjo rrethanë në fund të fundit është arsyeja që këta elementë ndodhen në të njëjtën nëngrupin e sistemit periodik.

Kështu, numri i elektroneve të paçiftuara në gjendjen e ngacmuar të atomeve të beriliumit, borit dhe karbonit korrespondon me valencën aktuale të këtyre elementeve. Sa i përket atomeve të azotit, oksigjenit dhe fluorit, ngacmimi i tyre nuk mund të çojë në një rritje të numrit të elektroneve joari në nivelin e dytë të predhave të tyre elektronike. Megjithatë, analogët e këtyre elementeve - fosfori, squfuri dhe klori - sepse në nivelin e tretë të tyre

Numri i elektroneve të paçiftuara në një atom fosfori pas ngacmimit arrin në pesë, që korrespondon me palentin maksimal të tij aktual. Me ngacmimin e një atomi squfuri, numri i elektroneve të paçiftuara rritet në katër dhe madje në [nesti, dhe për një atom klori, në tre, pesë dhe, më së shumti, në shtatë, që gjithashtu korrespondon me vlerat aktuale të valencën që shfaqin. Ata sillen në të njëjtën mënyrë kur emocionohen Fundamentals of General Chemistry Volume 2 Edition 3 (1973) - [

2. MUNDËSITË VALENCA

ATOMET E ELEMENTEVE KIMIKE

Struktura e niveleve të jashtme të energjisë së atomeve të elementeve kimike përcakton kryesisht vetitë e atomeve të tyre. Këto nivele quhenvalencë. Në formimin e lidhjeve kimike marrin pjesë elektronet e niveleve të jashtme (ndonjëherë edhe të atyre para-jashtëm). Elektrone të tilla quhen gjithashtuvalencë.

Valence Është aftësia e atomeve të elementeve kimike për të formuar një numër të caktuar lidhjesh kimike.

Aftësitë valore të atomeve përcaktohen në dy mënyra:

Numri i elektroneve të paçiftuara që marrin pjesë në formimin e një lidhjeje nga mekanizmi i shkëmbimit:

në gjendje të palëvizshme (tokësore);

në gjendje të emocionuar.

Merrni parasysh aftësitë valore të atomit të karbonit.

Diagrami i strukturës së atomit të karbonit:
6 C +6) 2 ) 4

Gjendje e emocionuar

Konfigurimi elektronik

1 s 2 2 s 2 2 fq 2

1 s 2 2 s 1 2 fq 3

Formula grafike

Shtoni fjalitë tuaja:

Numri i elektroneve të paçiftuara të një atomi karboni në gjendje të palëvizshme: _____. Këto janë elektrone ____-.

Valenca e një atomi karboni në gjendjen bazë është ____.

Numri i elektroneve të paçiftuara të një atomi karboni në gjendje të ngacmuar: _____. Këto janë elektronet ____- dhe _____- elektronet.

Valenca e atomit të karbonit në gjendje të ngacmuar është ______.

Numri i çifteve të vetme të elektroneve të afta për të marrë pjesë në formimin e një lidhjeje kimike nga mekanizmi dhurues-pranues.

Merrni parasysh aftësitë valore të atomit të azotit.

Diagrami i strukturës së atomit të azotit:
7 N +7) 2 ) 5

Gjendje e emocionuar

(atomi ka marrë energji shtesë)

Konfigurimi elektronik

1 s 2 2 s 2 2 fq 3

Nuk është tipike, pasi nuk ka më orbitale të lira në nivelin e dytë dhe elektronet e çiftuara nuk mund të ççiftohen.

Formula grafike

Elektronet e paçiftuara marrin pjesë në formimin e një lidhjeje kimike nga mekanizmi i shkëmbimit.

Në këtë rast, valenca e azotit është III.

Por atomi i azotit në nivelin e dytë të jashtëm ka dy çifte të tjeras-elektroni. Ky është një çift elektronik i vetëm.

Çifti i vetëm i elektroneve merr pjesë në formimin e një lidhjeje kimike nga mekanizmi dhurues-pranues.

Atëherë valenca rritet me një më shumë dhe do të jetë e barabartë me IV.

Detyrat e detyrave:

Ushtrimi 1.

Përcaktoni aftësitë valente të atomeve të squfurit dhe klorit në tokë dhe gjendjet e ngacmuara.

Golat.

• Të zhvillojë ide për valencën si veti kryesore e një atomi, të zbulojë ligjet që rregullojnë ndryshimet në rrezet e atomeve të elementeve kimike në periudha dhe grupe të sistemit periodik.
• Duke përdorur një qasje të integruar, zhvilloni aftësitë e studentëve për të krahasuar, kontrastuar, gjetur analogji, parashikuar rezultate praktike bazuar në arsyetimin teorik.
• Duke krijuar situata suksesi, kapërceni inercinë psikologjike të nxënësve.
• Zhvilloni të menduarit imagjinativ, aftësinë për të reflektuar.

Pajisjet: Tabela "Valenca dhe konfigurimet elektronike të elementeve", multimedia.

Epigrafi.Logjika, nëse pasqyrohet në të vërtetën dhe sensin e shëndoshë, gjithmonë të çon te qëllimi, te rezultati i saktë.

Mësimi është i kombinuar, me elemente integrimi. Metodat e përdorura të mësimdhënies: shpjeguese-ilustruar, heuristike dhe problematike.

Faza I. Indikative dhe motivuese

Mësimi fillon me "akordim" (tingujt e muzikës - simfonia nr. 3 nga J. Brahms).

Mësues: Fjala "valencë" (nga lat. Valentia) lindi në mesin e shekullit të 19-të, në fund të fazës së dytë kimiko-analitike të zhvillimit të kimisë. Deri në atë kohë, më shumë se 60 elementë ishin zbuluar.

Origjina e konceptit të "valencës" gjendet në veprat e shkencëtarëve të ndryshëm. J. Dalton zbuloi se substancat përbëhen nga atome të kombinuara në përmasa të caktuara E. Frankland, në fakt, prezantoi konceptin e valencës si një forcë lidhëse. F. Kekule identifikoi valencën me një lidhje kimike. A.M. Butlerov tërhoqi vëmendjen për faktin se valenca lidhet me reaktivitetin e atomeve. DI. Mendeleev krijoi një sistem periodik të elementeve kimike, në të cilin valenca më e lartë e atomeve përkoi me numrin e grupit të elementeve në sistem. Ai gjithashtu prezantoi konceptin e "valencës së ndryshueshme".

Pyetje. Çfarë është valenca?

Lexoni përkufizimet e marra nga burime të ndryshme (mësuesi tregon sllajde përmes multimedias):

"Valenca e një elementi kimik- aftësia e atomeve të tij për t'u kombinuar me atome të tjera në përmasa të caktuara ".

"Valenca- aftësia e atomeve të një elementi për të lidhur një numër të caktuar atomesh të një elementi tjetër.

"Valenca- veti e atomeve, hyrje në komponime kimike, jepni ose merrni një numër të caktuar elektronesh (elektrovalencë) ose kombinoni elektrone për të formuar çifte elektronike të përbashkëta për dy atome (kovalencë) ".

Cili përkufizim i valencës mendoni se është më i përsosur dhe ku i shihni disavantazhet e të tjerëve? (Diskutim ne grup.)

Valenca dhe aftësitë e valencës janë karakteristika të rëndësishme të një elementi kimik. Ato përcaktohen nga struktura e atomeve dhe ndryshojnë periodikisht me rritjen e ngarkesave bërthamore.

Mësues. Kështu, arrijmë në përfundimin se:

Çfarë mendoni se do të thotë termi "mundësi valence"?

Nxënësit japin mendimin e tyre. Ata kujtojnë kuptimin e fjalëve "mundësi", "e mundur", sqarojnë kuptimin e këtyre fjalëve në fjalorin shpjegues të SI Ozhegov:

"Mundësia- një mjet, një kusht i nevojshëm për zbatimin e diçkaje ";

"E mundur- e tillë që mund të ndodhë, e realizueshme, e lejueshme, e lejueshme, e imagjinueshme.

(mësuesi tregon rrëshqitjen tjetër)

Më pas mësuesi e përmbledh atë.

Mësues. Aftësitë valore të atomeve janë valencat e lejuara të një elementi, të gjithë gamën e vlerave të tyre në komponime të ndryshme.

Faza II. Operacionale dhe ekzekutive

Puna me tabelën "Valenca dhe konfigurimet elektronike të elementeve".

Mësues. Meqenëse valenca e një atomi varet nga numri i elektroneve të paçiftëzuara, është e dobishme të merren parasysh strukturat e atomeve në gjendje të ngacmuara, duke marrë parasysh mundësitë e valencës. Le të shkruajmë formulat e difraksionit të elektroneve për shpërndarjen e elektroneve mbi orbitale në një atom karboni. Me ndihmën e tyre, ne përcaktojmë se çfarë valence karboni C shfaq në përbërje. Një yll (*) tregon një atom në një gjendje të ngacmuar:

Kështu, karboni shfaq valencën IV për shkak të çiftëzimit
2s 2 - elektronet dhe kalimi i njërit prej tyre në një orbital të lirë... (I lirë - i lirë, i lirë (S. I. Ozhegov))

Pse valenca C-II dhe IV, dhe H-I, He-O, Be - II, B - III, P -V?

Krahasoni formulat e difraksionit të elektroneve të elementeve (skema nr. 1) dhe përcaktoni arsyen e valencave të ndryshme.

Punë në grup:

Mësues. Pra, nga çfarë varen valenca dhe aftësitë valore të atomeve? Le t'i shohim këto dy koncepte së bashku (diagrami # 2).

Konsumi i energjisë (E) për transferimin e një atomi në një gjendje të ngacmuar kompensohet nga energjia e çliruar gjatë formimit të një lidhjeje kimike.

Cili është ndryshimi midis një atomi në gjendjen bazë (të palëvizshme) dhe një atomi në gjendje të ngacmuar (Skema nr. 3)?

Mësues ... A mund të jenë valencat e mëposhtme për elementet: Li-III, O-IV, Ne-II?

Shpjegoni përgjigjen tuaj duke përdorur formulat elektronike dhe elektronografike të këtyre elementeve (skema nr. 4).

Punë në grup.

Përgjigju. Jo, pasi në këtë rast konsumi i energjisë për lëvizjen e elektronit

(1s -> 2p ose 2p -> 3s) janë aq të mëdha sa nuk mund të kompensohen nga energjia e çliruar gjatë formimit të një lidhjeje kimike.

Mësues. Ekziston një lloj tjetër i potencialit të valencës së atomeve - prania e çifteve të vetme të elektroneve (formimi i një lidhje kovalente nga mekanizmi dhurues - pranues):

Faza III. Vlerësues-reflektues

Rezultatet përmblidhen, karakterizohet puna e nxënësve në mësim (kthimi në epigrafin e mësimit). Pastaj përmblidhet një rezyme - qëndrimi i fëmijëve ndaj mësimit, lëndës akademike, mësuesit.

1. Çfarë nuk ju pëlqeu në mësim?

2. Çfarë ju pëlqeu?

3. Cilat pyetje mbetën të paqarta për ju?

4. Vlerësimi i punës së mësuesit dhe punës suaj? (e arsyeshme).

Detyre shtepie(sipas tekstit shkollor nga O.S. Gabrielyan, Kimi-10; niveli i profilit, paragrafi nr. 4, ushtrimi 4)