Objašnjavamo što je valencija u kemiji i koje su vrste valencije. Također, primjeri nekih kemijskih elemenata.
Što je valencia?
U kemija, govorimo o valenciji kako bismo se odnosili na broj elektrona koje atom danog kemijskog elementa ima na svojoj posljednjoj razini Energija. Drugi način tumačenja valencije je broj elektrona koje atom određenog kemijskog elementa mora odustati ili prihvatiti da dovrši svoju posljednju energetsku razinu. Ove elektrona su od posebne važnosti, jer su odgovorne za stvaranje kemijskih veza, npr. kovalentne veze (kovalentno: dijele valenciju). Upravo ti elektroni interveniraju u kemijske reakcije.
Atom može imati jednu ili više valencija. Iz tog razloga ovaj koncept (nastao u devetnaestom stoljeću da objasni "srodnosti" između različitih atoma poznato) zamijenjeno je onim "oksidacijskog broja", što na kraju predstavlja praktički istu stvar.
Na primjer, atom vodika ima valenciju 1, što znači da može dijeliti elektron u svojoj posljednjoj ljusci; ugljik, s druge strane, ima valenciju 2 ili 4, odnosno može odustati od dva ili četiri elektrona. Dakle, valentni broj predstavlja sposobnost elementa da dobije ili odustane od elektrona tijekom reakcije ili Kemijska veza.
Kroz povijest je koncept valencije omogućio razvoj teorija o kemijskim vezama, kao što su:
- Lewisova struktura. To je dvodimenzionalni prikaz molekule ili ioni, gdje su kovalentne veze predstavljene crticama, a nepodijeljeni elektroni točkama. Ako u strukturama postoje usamljeni parovi elektrona, oni su predstavljeni s dvije točke.
- Teorija valentne veze. Ova teorija kaže da središnji atom u molekuli nastoji formirati parove elektrona, što ovisi o geometrijskim ograničenjima molekule i usklađenosti s pravilom okteta (ioni kemijski elementi moraju dovršiti svoju posljednju energetsku razinu s 8 elektrona kako bi postigli stabilniju konfiguraciju).
- Teorija molekularnih orbitala. Prema ovoj teoriji, elektroni se ne pripisuju pojedinačnim vezama između atoma (kao što je navedeno u Lewisovoj strukturi), već se ti elektroni kreću kroz molekulu pod utjecajem atomskih jezgri.
- Teorija odbijanja elektronskog para valentne ljuske. Ova teorija temelji se na elektrostatičkom odbijanju valentnih elektrona atoma, koji se međusobno odbijaju dok ne postignu raspored u prostoru, gdje se konačno više ne odbijaju, a geometrija molekule je definirana u ovoj konfiguraciji.
Vrste valencije
Postoje dvije različite vrste valencije:
- Maksimalna pozitivna valencija. Odražava maksimalni kombinatorni kapacitet atoma, odnosno najveći broj elektrona koje može odustati. Elektroni su negativno nabijeni, pa atom koji ih odustane dobiva pozitivnu valenciju (+).
- Negativna Valencia. Predstavlja sposobnost atoma da se kombinira s drugim atomom koji ima pozitivnu valenciju. Atomi koji primaju elektrone imaju negativnu valenciju (-).
Valencia od elemenata
Poznate valencije nekih elemenata periodni sustav elemenata su kako slijedi:
- Vodik (H): 1
- Ugljik (C): 2, 4
- Natrij (Na): 1
- Kalij (K): 1
- Aluminij (Al): 3
- Merkur (Hg): 1, 2
- Kalcij (Ca): 2
- Željezo (Fe): 2, 3
- Olovo (Pb): 2, 4
- Krom (Cr): 2, 3, 6
- Mangan (Mn): 2, 3, 4, 6, 7
- Klor (Cl): 1, 3, 5, 7
- Kisik (O): 1,2
- Sumpor (S): 2, 4, 6
- Dušik (N): 1, 2, 3, 4, 5
- Arsen (As): 3, 5
- Bor (B): 3
- Silicij (Si): 4
- Zlato (Au): 1, 3
- Srebro (Ag): 1
- Fosfor (P): 3, 5
- Radijus (Ra): 2
- Magnezij (Mg): 2
- bakar (Cu): 1, 2