Валентность элементов и периодическая система

Для элементов главных групп (А-групп) число внешних электронов у их атомов определяется номером группы. Внешние электроны атомов элементов А-групп одновременно являются их валентными электронами, поэтому существует определенная связь между номером А-группы и наивысшей валентностью элементов этих групп (подробнее о валентности. Речь идет о стехиометрической валентности, высшее значение которой для элементов А-групп, как правило, равно номеру группы, но возможны и более низкие значения.

Группа	IA	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA
Валентность

Элементы групп IVА—VIIА могут иметь несколько значений валентности, причем, как правило, валентность уменьшается ступенчато на 2 единицы. Такое изменение валентности объясняется тем, что в образовании химической связи электроны участвуют попарно, чем и обусловлено распределение валентных электронов вокруг атомов.

Например. Сера с кислородом образует сульфат-ион SO₄^2- и сульфит-ион SO₃^2-, а с водородом — сероводород Н₂S; в этих соединениях сера проявляет валентность 6, 4 и 2 соответственно, поскольку в образовании связей участвует 6, 4 и 2 электрона атома серы:

Элементы А-групп в соединениях с кислородом проявляют, как правило, высшее значение валентности, а в соединениях с водородом высшая валентность достигается только для элементов групп 1А—1VА; для элементов групп VА—VIIA их валентность в соединениях с водородом уменьшается от 3 до 1 (табл. 1). Из этого правила важнейшие исключения составляют: кислород (VIА группа) всегда двухвалентен, фтор(VIIА группа) всегда одновалентен.

Таблица 1

Высшая валентность	Группа
IA	IIA	IIIA	IVA	VA	VIA	VIIA
По кислороду	1 – Na2O	2 – MgO	3 – Al2O3	4 – SiO2	5 – P2O5	6 – SO3	7 – Cl2O7
По водороду	1 – NaH	2 – MgH2	3 – AlH3	4 – SiH4	3 – PH3	2 – H2S	1 – HCl

До 1962 г. элементы VША группы — благородные газы считались абсолютно нереакционноспособными и поэтому нульвалентными, а саму VIIIА-группу называли нулевой главной группой. Позднее инертность некоторых благородных газов (Кr, Хе, Rn) была преодолена: получено много соединений, особенно для ксенона, в которых этот элемент проявляет значения валентности по кислороду, равные 8 (высшее значение), 6, 4 и 2, как это и должно быть у элемента УША группы.

В отличие от элементов главных групп элементы побочных групп (Б-групп) в большинстве соединений не проявляют высшую валентность, равную номеру группы, а в отдельных соединениях она, наоборот, превышает номер группы, например в соединениях меди и золота. В целом переходные элементы проявляют большое разнообразие химических свойств в образуемых ими соединениях и, следовательно, имеют большой набор различных валентностей.

Дата добавления: 2014-01-03