Збуджений стан атома. Валентні стани елементів. �Можливі ступені окиснення неметалічних елементів 2-го і 3-го періодів.

Пригадаємо, що таке:

• Валентність –
• Ступінь окиснення –
• Електронегативність -

Перевіримо

• Валентність – властивість атомів одного хімічного елемента з'єднуватися з певним числом атомів інших хімічних елементів.

​

• Ступінь окиснення (СО) - умовний заряд атомуумовний заряд атому в молекулі, припускаючи, що молекула складається з йонів.

​

• Електронегативність (ЕН) - здатність атома в молекулі відтягувати на себе електронну густину.

​

Валентність визначається кількістю неспарених електронів

Валентність

Всі хімічні елементи за властивістю поділяються на 2 групи:

І Елементи, що виявляють сталу валентність;

ІІ Елементи, що виявляють змінну валентність. 

​

Елементи, які мають сталу валентність:

І: H, Li, Na, K, F

ІІ: O, Mg, Ca, Ba, Zn;

ІІІ: B, Al.

​

Яку валентність має атом Фосфора у основному та збудженому станах?

Яку валентність має атом Берилія у основному та збудженому станах?

Вища валентність = № групи;�можливі валентності (вища валентність – 2)

Алгоритм визначення змінної валентності

1. Проставляємо відому валентність.

2. Визначаємо сумарну кількість одиниць валентності (множимо індекс на валентність).

3. Кількість одиниць валентності одного елемента дорівнює кількості одиниць валентності іншого елемента.

4. Кількість одиниць валентності ділимо на індекс і отримуємо невідому валентність.

V ІІ

Приклад: P₂O₅

10 = ІІ х 5

Ступінь окиснення

Ступінь окиснення елемента – це умовний заряд атома в речовині, обчислений із припущенням, що вона складається з іонів.

​

Ступінь окиснення може бути позитивним, негативним або дорівнювати нулю.

Він позначається арабською цифрою зі знаком «плюс» або «мінус» над символом елемента:

К⁺ або СІ⁻

​

​

Правила для визначення �ступеня окиснення елементів:

1. При визначенні ступенів окиснення виходять з електронегативності речовини: сума ступенів окиснення всіх атомів у сполуці дорівнює нулю.

2. Якщо сполука утворена атомами одного елемента (в простій речовині), то ступінь окиснення цих атомів дорівнює нулю.

3. Атомам деяких хімічних елементів звичайно приписують сталі ступені окиснення: ступінь окиснення Флуору в сполуках завжди дорівнює –1; Літію, Натрію, Калію, Рубідію і Цезію +1; Магнію, Кальцію, Стронцію, Барію і Цинку +2; Алюмінію +3; Гідрогену у більшості сполук +1, і лише в сполуках з деякими металами він дорівнює –1 (KH, BaH₂); Ступінь окиснення Оксигену у більшості сполук –2, і лише в деяких сполуках буде –1 (H₂O₂) або +2 (OF₂).

4. Атоми багатьох хімічних елементів виявляють змінні ступені окиснення.

5. Ступінь окислення атома металу в сполуках позитивний і чисельно дорівнює його валентності.

6. Максимальний позитивний ступінь окиснення елемента, як правило, дорівнює

номеру групи в періодичній системі, в якій знаходиться елемент.

7. Мінімальний ступінь окиснення для металів дорівнює нулю. Для неметалів у більшості випадків нижчий негативний ступінь окиснення дорівнює (8 - номер групи).

8. Ступінь окиснення атома, що утворює простий іон (складається з одного атома), дорівнює заряду цього іона.

​

​

​

​

​

​

Приклади знаходження СО елементів в бінарнії речовині

​

1. Як визначити ступінь окиснення елементів у бінарної сполуці V₂S₅?

​

Більш електронегативний елемент Сульфур — йому ставимо ступінь окиснення -2 (6 номер групи - 8).

У молекулі п’ять атомів Сульфуру, тому алгебраїчна сума їх ступенів окиснення дорівнює 5 х (-2) = ( -10)

Отже, на два атоми Ванадію повинно припадати (+10).

Знаходимо ступінь окиснення Ванадію: +10 : 2 = +5.

Формула: V⁺⁵₂S⁻²₅

​

​

​

​

Приклади знаходження СО елементів в інших речовинах

2. Користуючись наведеними правилами, визначимо ступені окиснення хімічних елементів у сполуці H₂SO₄.

Це складна речовина, яка складається з трьох хімічних елементів – Гідрогену Н, Сульфуру S та Оксигену О.

Зазначимо ступені окиснення тих елементів, для яких вони є сталими.

У нашому випадку це Гідроген Н та Оксиген О: H⁺₂SO⁻²₄.

Визначимо невідомий ступінь окиснення Сульфуру. Нехай ступінь окиснення Сульфуру в цій сполуці дорівнює х, тоді:

Складемо рівняння, помноживши для кожного елемента його індекс на ступінь окиснення та добуту суму прирівняємо до нуля: 2 · (+1) + x + 4 · (-2) = 0 ; x = +6

Отже, ступінь окиснення Сульфуру дорівнює плюс шість. Формула H⁺₂S⁺⁶O⁻²₄.

​

Вищій СО = (+ № групи);�Нижчий СО = (№ групи – 8), �починаючи з ІV групи

Прості речовини

• У простих речовин валентність та СО не збігається.

​

• Наприклад, в молекулі кисню О=О валентність Оксигена дорівнює ІІ, а СО = 0.

Завдання 1

Завдання 2

Завдання 3

Завдання 4

Завдання 5

Завдання 6

Завдання 7

Завдання 8

Завдання 9

Завдання 10

Завдання 11

Завдання 12

Завдання 13

Завдання 14

Завдання 15

Завдання 16

Завдання 17

Завдання 18

Завдання 19

Завдання 20

Завдання 21

Домашнє завдання

• Опрацювати параграф 3;
• Виконати завдання 1 – 21.

Перевірьте свої знання

• Скільки електронів може максимально перебувати на: а) одній атомній орбіталі; б) s-підрівні; в) р-підрівні; г) d-підрівні?
• Дайте визначення принципу найменшої енергії, правила Хунда, принципу Паулі. Схарактеризуйте їхнє значення для визначення розподілу електронів в електронній оболонці.
• Що називають «неспареним електроном», «електронною парою»?
• Чому перший енергетичний рівень заповнюється раніше за другий?
• Наведіть порядок заповнення електронами підрівнів для перших чотирьох енергетичних рівнів.
• Чому в атомах Берилію електрони другого енергетичного рівня перебувають на s-орбіталі, а не на р-орбіталі?
• Скільки енергетичних рівнів зайнято електронами в атомах: а) Натрію; б) Кальцію; в) Брому?

​