Валентность. Составление химических формул

Определение

Валентность — способность атома химического элемента образовывать определённое число химических связей с другими атомами. Численно равна числу неспаренных электронов, участвующих в образовании связей.

Валентность некоторых элементов

Постоянная валентность:

• $H$ — I
• $O$ — II
• $F$ — I
• $Na$, $K$, $Li$ — I
• $Mg$, $Ca$, $Ba$, $Zn$ — II
• $Al$ — III

Переменная валентность:

• $Fe$ — II, III
• $Cu$ — I, II
• $S$ — II, IV, VI
• $N$ — I, II, III, IV, V
• $P$ — III, V
• $C$ — II, IV
• $Cl$ — I, III, V, VII

Правило составления химических формул

В бинарном соединении $A_xB_y$ сумма единиц валентности всех атомов одного элемента равна сумме единиц валентности всех атомов другого элемента:

$x \cdot V_A = y \cdot V_B$

где $V_A$, $V_B$ — валентности элементов, $x$, $y$ — индексы (наименьшие целые числа).

Алгоритм составления формулы:

1. Записать символы элементов: $AlO$
2. Надписать валентности: $\overset{III}{Al}\overset{II}{O}$
3. Найти наименьшее общее кратное (НОК) валентностей: НОК(3, 2) = 6
4. Индекс = НОК ÷ валентность: $x = 6 \div 3 = 2$, $y = 6 \div 2 = 3$
5. Формула: $Al_2O_3$

Относительная молекулярная масса

$M_r = \sum A_r \cdot n_i$

где $A_r$ — относительная атомная масса элемента, $n_i$ — число атомов в формуле.

Примеры

1. Оксид азота(V): $\overset{V}{N}\overset{II}{O}$ → НОК(5, 2) = 10 → $x = 10 \div 5 = 2$, $y = 10 \div 2 = 5$ → $N_2O_5$

2. Хлорид железа(III): $\overset{III}{Fe}\overset{I}{Cl}$ → НОК(3, 1) = 3 → $x = 1$, $y = 3$ → $FeCl_3$

3. Вычисление $M_r(Al_2O_3) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 16 = 54 + 48 = 102$ а.е.м.