|
Strona 6 z 6
1.1.4. Wiązalność normalna.
Wcale nie musimy liczyć ładunków formalnych dla wszystkich atomów obecnych w cząsteczce. W celu znalezienia tych atomów dla których musimy to zrobić, wprowadźmy pojęcie wiązalności normalnej.
Pierwiastki w układzie okresowym pogrupowane są w grupy, które zostały ponumerowane (wygodniej jest posłużyć się starą numeracją grup, w której pierwiastki podzielone zostały na grupy główne numerowane od 1A do 7A i grupy poboczne B).
Wiadomo, że każdy Pierwiastek charakteryzuje się określoną wartościowością. Istnieje wartościowość względem wodoru, czyli wartościowość pierwiastka w połączeniach z wodorem, oraz max. wartościowość względem tlenu.
| nr grupy |
I |
II |
III |
IV |
V |
VI |
VII |
| wartościowość względem wodoru |
1 |
2 |
3 |
4 |
3 |
2 |
1 |
| max. wartościowość względem tlenu |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Wiązalność normalna jest równa wartościowości względem wodoru.
ładunek formalny liczymy zawsze dla tych atomów, dla których wiązalność jest różna od wiązalnośći normalnej.
Może wydawać się dziwne, jak to wartościowość azotu może wynosić 5, jeżeli może on przyjąć maksymalnie 8 elektronów, a w kwasie azotowym(V) atom azotu posiada tylko cztery wiązania. Po prostu wartościowość wcale nie musi być równa wiązalności. We wzorach strukturalnych wartościowość pierwiastka liczona jest w następujący sposób:
| każde wiązanie pojedyncze |
= +1 do wartościowości |
| każde wiązanie podwójne |
= +2 do wartościowości |
| każde wiązanie potrójne |
= +3 do wartościowości |
| ładunek dodatni lub ujemny na atomie |
= +1 do wartościowości |
W przypadku azotu w kwasie azotowym(V) wartościowość azotu wynosi:
| wiązanie pojedyncze |
2 szt. |
+2 do wartościowości |
| wiązanie podwójne |
1 szt. |
+2 do wartościowości |
| ładunek dodatni |
+1 |
+1 do wartościowości |
| Wartościowość: |
|
5 |
łatwe określenie wartościowości pierwiastka w zależności od położenia w układzie okresowym jest dodatkowym atutem by nauczyć się położenia przynajmniej pierwszych 18 pierwiastków w układzie okresowym.
Wartościowość maksymalna względem tlenu jest równa maksymalnemu stopniu utlenienia pierwiastka. Oczywiste jest, że maksymalny stopień utlenienia będzie w tedy gdy pierwiastkowi zostaną zabrane wszystkie elektrony walencyjne. A nie można zabrać ich więcej niż posiada. Każdy pierwiastek posiada ilość elektronów walencyjnych równą nr grupy (wg starej numeracji).
Wartościowość względem wodoru to liczba elektronów jaką pierwiastek potrzebuje by uzyskać oktet elektronów, przy czym dla pierwiastków z grup I-III, pierwiastek nie może utworzyć więcej wiązań niż ma elektronów walencyjnych. Dla pierwiastków z grup IV-VII, tworzona jest taka ilość wiązań, by pierwiastek osiągnął oktet elektronów (czyli 8-nr grupy). Dlatego wartościowość zmienia się w tak dziwny sposób.
Jedynym wyjątkiem jest fluor, który względem wodoru jest jednowartościowy, oraz jednowartościowy względem tlenu (tlen jest mniej elektroujemny od fluoru i nie może odebrać mu 7 elektronów).
|