Валентність хімічних елементів

Словник термінів і понять

Алотропія -явище існування декількох простих речовин, утворених одним хімічним елементом.

Атом – найменша хімічно неподільна частинка.

Атом — це хімічно неподільна електронейтральна частинка речовини, що складається з позитивно зарядженого ядра й негативно заряджених електронів.

Валентність – це число (ціле), яке показує, скільки атомів (Н) може приєднати даний атом.Валентність характеризує здатність атома утворювати певну кількість хімічних зв'язків, яка може бути пов'язаною із здатністю атомів віддавати або приєднувати певне число

Відносна атомна маса — фізична величина, яка показує, у скільки разів маси атомів хімічних елементів більші від атомної одиниці маси. Ця величина становить 1/12 маси атома нукліда Карбону ¹²С. Маса атома цього нукліда, яка дорівнює 19,93 ∙ 10^-27 кг, прийнята за 12 а. о. м. Із цього випливає, що 1 а. о. м. = 1,66 ∙ 10^-27 кг. Відносна молекулярна маса — це фізична величина, що визначається відношенням маси молекули до маси однієї дванадцятої частини маси атома нукліда Карбону ¹²С. Електронні формули схематично відображають механізм утворення хімічних зв’язків у молекулах. їх записують за допомогою символів хімічних елементів і крапок, які позначають електрони зовнішнього електронного рівня.

Індекс – це число атомів даного елемента у формулі.

Кількість речовини — це фізична величина, що визначається числом часток у даній порції речовини (структурних елементів речовини: молекул, атомів, іонів).

Кислота – складна речовина, утворена кислотним залишком і такою кількістю атомів гідрогену, як його валентність.

Коефіцієнт – число перед формулою, яке вказує на число структурних частинок (атомів, молекул).

Луг – розчинна у воді основа.

Моль — це така кількість речовини, що містить стільки ж структурних елементів речовини (молекул, атомів, іонів), скільки міститься атомів у нукліді Карбону ¹²С масою 0,012кг.

Молярна маса — це фізична величина, що дорівнює масі речовини кількістю 1 моль.

Молярний об’єм — це фізична величина, яка дорівнює об’єму речовини кількістю речовини 1 моль.

Оксиди – складні речовини, утворені двома елементами, один з яких – Оксиген з валентністю ІІ.

Оксид кислотний – оксид, якому відповідає кислота.

Оксид основний – оксид, якому відповідає основа.

Основа – складна речовина, утворена одним атомом металу і такою кількістю гідроксильних (ОН) груп, як валентність даного металу.

Молекула – найдрібніша частина речовини, що зберігає її властивості.

Проста речовина – це речовина, утворена атомами одного елемента.

Складна речовина – це речовина, яка утворена кількома видами атомів.

Солі – складні речовини, утворені атомами металу та кислотним залишком.

Структурні формули відображають порядок з’єднання атомів або груп атомів у молекулах.

Реакція заміщення – це реакція між простою і складною речовиною, коли атоми простої заміщують один з видів атомів складної речовини.

Реакція обміну – реакція між складними речовинами, які обмінюються своїми складовими частинами.

Реакція сполучення – це реакція, під час якої з кількох речовин утворюється одна нова речовина.

Реакція розкладу - це реакція, під час якої з однієї складної речовини утворюється кілька нових речовин.

Рівняння хімічної реакції – це умовне зображення реакцій за допомогою формул і коефіцієнтів.

Хімія – це наука про речовини та їх перетворення.

Хімічне рівняння - це умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул і коефіцієнтів.

Хімічна реакція – це хімічне явище, при якому проходять хімічні перетворення одних речовин в інші. Речовини, що вступають в реакцію, називаються реагентами (вихідними речовинами), а ті, що утворюються – продуктами реакції.

Хімічна рівновага – стан системи, при якому швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції.

Хімічні явища – це такі явища, під час перебігу яких одні речовини перетворюються в інші, що відрізняються від вихідних за складом і властивостями.

Хімічний елемент — це різновид атомів з певним (однаковим) зарядом ядра.

Фізичні явища – це такі явища, під час перебігу яких змінюється

форма, агрегатний стан речовини, але нова речовина не утворюється.

Формула (хімічна) - умовний запис якісного та кількісного складу речовин за допомогою знаків та індексів.

Протонне число — число протонів, що входять до складу ядра атома.

Нейтронне число — число нейтронів, що входять до складу ядра атома.

Нуклонне число — число нуклонів (протонів і нейтронів) у ядрі атома.

Атоми з однаковим протонним і нейтронним числом називають нуклідами.

Нукліди з однаковим протонним числом, але різним нейтронним числом називають ізотопами.

Методи розділення сумішей

 

Назва методу	Короткий опис	Які суміші можна розділяти
Розділення за допомогою магніту	Заснований на здатності деяких речовин притягатися магнітом	Суміші твердих речовин, одна з яких притягається магнітом
Відстоювання	Суміш двох рідин поміщають у воду, або розчин, залишають на якийсь час, аж доки вона не розшарується. Далі відокремлюють шари з речовинами.	Неоднорідні суміші двох твердих або двох рідких речовин з різною густиною
Фільтрування	Суміш пропускають через тіло, в якому є пори (отвори) відповідного розміру (сито або фільтр)	Неоднорідні суміші рідких і твердих, твердих і газоподібних (пил), рідких і газоподібних речовин
Випарювання	Суміш повільно нагрівають до такої температури, при якій рідина випаровується, а тверда речовина залишається у вигляді кристалів	Однорідні суміші рідких і твердих речовин
Кристалізація	Із розчину твердої речовини в рідині випаровується частково рідина. При цьому після охолодження тверда речовина випадає в осад у вигляді кристалів	Однорідні суміші розчинних твердих і рідких речовин
Дистиляція (перегонка)	Суміш двох рідин поступово нагрівають. При цьому більш легкозакипна речовина випаровується раніше, після чого пару охолоджують у холодильнику й конденсат збирають в окрему посудину (приймачі)	Однорідні суміші двох рідин з різними температурами кипіння

Валентність хімічних елементів

Валентність	Хімічний елемент	Приклади хімічних сполук
валентність стала
I	H, Li, Na, K	H2O, Na2O
II	O, Ca, Mg, Ba, Zn	CaO, MgO
III	Al	Al2O3
валентність змінна
I i II	Cu	Cu2O, CuO
II i III	Fe, Co	FeO, Fe2O3
II i IV	C, Sn, Pb	CO, CO2, SnO, SnO2
III i V	P	PH3, P2O5
II, III, VI	Cr	CrO, Cr2O3, CrO3
II, IV, VI	S	H2S, SO2, SO3
I, II, III, IV, V	N	N2O, NO, NH3, NO2, N2O5

Визначення валентності елементів за формулою.

У формулах бінарних сполук сумарна валентність усіх атомів одного елемента завжди дорівнює сумарній валентності всіх атомів іншого елемента.

Наприклад, _{ІІІ ІІІІ ІІ І ІІ}

Сr₂O₃ CuO Na₂O

Послідовність складання хімічних формул за валентністю:

1. Над символами елементів написати валентність.

2. Знайти найменше спільне кратне.

3. Поділити найменше спільне кратне на валентність кожного елемента.

4. Отримані числа записати в хімічній формулі як індекси.

Наприклад:

1. Al^ІІІО^ІІ

2. Найменше спільне кратне 6 (3 · 2 = 6).

3. Al – 6: 3 = 2; O – 6: 2 = 3.

4. Al₂O₃.

 

Основні закони хімії

Закон збереження маси: сума мас речовин, які прореагували, дорівнює сумі мас речовин, що утворилися внаслідок реакції.

У природі ніщо не виникає з нічого і не зникає безслідно.

Закон сталості складу: кожна хімічна сполука має сталий якісний і кількісний склад незалежно від способу її добування.

Закон Гей-Люссака: об'єми газів, що вступають у реакцію, відносяться один до одного і до об'ємів газоподібних продуктів реакції як прості цілі числа (за однакових умов).

Коефіцієнти перед газоподібними речовинами у хімічному рівнянні дорівнюють об'ємам газів.

Об’єднаний газовий закон:

= const; або

де P₀, V₀, T₀ – тиск, об’єм і температура газу за нормальних умов

(P₀ = 101325 Па, Т₀ = 273 К).

Рівняння Менделєєва-Клапейрона описує залежність об’єму газу від кількості речовини цього газу, температури і тиску.

PV = RTабо PV = νRT,

де P – тиск газу, Па; V – об’єм газу, л; m – маса газу, г;

M – молярна маса газу, г/моль; ν – кількість речовини газу, моль;

R – універсальна газова стала, R = 8,314 Дж/(моль·К).

Закон Авогадро: в однакових об’ємах різних газів за однакових умов міститься однакове число молекул.

1 моль будь-якої речовини містить 6,02·1023 структурних одиниць (молекул, атомів, йонів, електронів).

Молярний об’єм – це об’єм 1 моль газу. За нормальних умов (P₀ = 101,3 кПа,

Т₀ = 273 К) він дорівнює 22,4 л/моль.

Кількісні величини в хімії

назва фізичної величини	Позна-чення	одиниці вимірювання	формули обчислення
відносна атомна маса	Аr	немає	Знайти у періодичній системі хімічних елементів
відносна молекулярна маса	Мr	немає	Обчислити за допомогою періодичній системі хімічних елементів
маса	m	г	m = Mυ
молярна маса	M	г/моль	M = Mr; M =
кількість структурних частинок	N	молекул, атомів, йонів	N = NA υ
число Авогадро	NA	1/моль	NA = 6,02 10^23
кількість речовини	υ	моль	υ = ; υ = ; υ =
об’єм	V	л	V = Vm υ
молярний об’єм	Vm	л/моль	Vm = 22,4 (н.у.)
відносна густина	D	немає	D = ; DН2= ;DО2= ;Dпов.= ;
масова частка речовини в суміші	ѡ	немає або в %	ѡ = 100%
об’ємна частка речовини в суміші	φ	немає або в %	φ = 100%
молярна концентрація	с	моль/л	с =
масова частка розчиненої речовини	ѡ	немає або в %	ѡ= 100%
практичний вихід речовини	η	немає або в %	η= 100% η= 100% η= 100%

План характеристики хімічних елементів за положенням

Найважливіші кислоти

назва	формула	традиційна назва	валентність кислотного залишку	назва кислотного залишку
боратна	Н3ВО3	борна	ІІІ	борат
бромідна	НВr	бромоводнева	І	бромід
дихроматна	Н2Сr2О7	дихромова	ІІ	дихромат
етанова	СН3СООН	оцтова	І	ацетат
йодидна	НІ	йодоводнева	І	йодид
карбонатна	Н2СО3	вугільна	ІІ	карбонат
нітратна	НNО3	азотна	І	нітрат
нітритна	НNО2	азотиста	І	нітрит
перманганатна	НМnО4	марганцева	І	перманганат
перхлоратна	НСlО4	хлорна	І	перхлорат
силікатна	Н2SіО3	кремнієва	ІІ	силікат
сульфатна	Н2SО4	сірчана	ІІ	сульфат
сульфітна	Н2SО3	сірчиста	ІІ	сульфіт
сульфідна	Н2S	сірководнева	ІІ	сульфід
метафосфатна	НРО3	метафосфорна	І	метафосфат
ортофосфатна	Н3РО4	фосфорна, ортофосфатна	ІІІ	фосфат
фторидна	НF	фтороводнева, плавікова	І	фторид
хлоридна	НСl	хлороводневі, соляна	І	хлорид
ціанідна	НСN	синільна	І	ціанід

Ряд активності кислот:

сильні середні слабкі

 

НІ, HClО₄,H₂SO₄,HF, СН₃СООН, H₂CO₃,

HCl, HNO₃H₃PO₄, H₂SO₃ H₂S, H₂SiO₃

 

 

Кислотний оксид	Кислота
СО2	Н2СО3
SO2	H2SO3
SO3	H2SO4
P2O5	H3PO4
N2O5	HNO3
N2O3	HNO2
SiO2	H2SiO3
Амфотерні оксиди
ZnO	H2ZnO2
Al2O3	HAlO2

 

 

Класифікація хімічних реакцій
Склад та кількість вихідних речовин і продуктів реакції	Енергетичний ефект	Зміна ступенів окиснення елементів	Оберненість
® Сполучення ® Розкладу ® Заміщення ® Обміну	® Екзотермічні ® Ендотермічні	® Без зміни ступенів окиснення елементів ® Окисно-відновні реакції	® Обернені, ® Ті, що їдуть до кінця

Класифікація хімічних реакцій за складом та кількістю вихідних речовин і продуктів реакції
Тип реакції	Схема реакції	Приклад
Сполучення	А + В = АВ	Zn + S = ZnS
Розкладу	АВ = А+В	2HgO = 2Hg + O2
Заміщення	АВ + С = АС + В	2NaBr + Cl2 = 2NaCl +Br2
Обміну	АВ + СD = АD + СВ	NaOH + HCl = NaCl + H2O

Можливі ступеня окиснення

Деяких хімічних елементів

Хімічний елемент	Значення ступеня окиснення	Хімічний елемент	Значення ступеня окиснення
С	-4,-1, 0, +2, +4	I	-1, 0, +1, +3, +5, +7
Сl	-1, 0, +1, +3, +5, +7	Mn	0, +2, +3, +4, +6, +7
Cr	0, +2, +3, +6	N	-3, -2, 0, +1, +2, +3, +4, +5
F	-1, 0	P	-3, 0, +3, +5
Fe	0, +2, +3, +6	S	-2, 0, +4, +6
H	-1, 0, +1	Si	-4, 0, +2, +4

 

 

Словник термінів і понять

Алотропія -явище існування декількох простих речовин, утворених одним хімічним елементом.

Атом – найменша хімічно неподільна частинка.

Атом — це хімічно неподільна електронейтральна частинка речовини, що складається з позитивно зарядженого ядра й негативно заряджених електронів.

Валентність – це число (ціле), яке показує, скільки атомів (Н) може приєднати даний атом.Валентність характеризує здатність атома утворювати певну кількість хімічних зв'язків, яка може бути пов'язаною із здатністю атомів віддавати або приєднувати певне число

Відносна атомна маса — фізична величина, яка показує, у скільки разів маси атомів хімічних елементів більші від атомної одиниці маси. Ця величина становить 1/12 маси атома нукліда Карбону ¹²С. Маса атома цього нукліда, яка дорівнює 19,93 ∙ 10^-27 кг, прийнята за 12 а. о. м. Із цього випливає, що 1 а. о. м. = 1,66 ∙ 10^-27 кг. Відносна молекулярна маса — це фізична величина, що визначається відношенням маси молекули до маси однієї дванадцятої частини маси атома нукліда Карбону ¹²С. Електронні формули схематично відображають механізм утворення хімічних зв’язків у молекулах. їх записують за допомогою символів хімічних елементів і крапок, які позначають електрони зовнішнього електронного рівня.

Індекс – це число атомів даного елемента у формулі.

Кількість речовини — це фізична величина, що визначається числом часток у даній порції речовини (структурних елементів речовини: молекул, атомів, іонів).

Кислота – складна речовина, утворена кислотним залишком і такою кількістю атомів гідрогену, як його валентність.

Коефіцієнт – число перед формулою, яке вказує на число структурних частинок (атомів, молекул).

Луг – розчинна у воді основа.

Моль — це така кількість речовини, що містить стільки ж структурних елементів речовини (молекул, атомів, іонів), скільки міститься атомів у нукліді Карбону ¹²С масою 0,012кг.

Молярна маса — це фізична величина, що дорівнює масі речовини кількістю 1 моль.

Молярний об’єм — це фізична величина, яка дорівнює об’єму речовини кількістю речовини 1 моль.

Оксиди – складні речовини, утворені двома елементами, один з яких – Оксиген з валентністю ІІ.

Оксид кислотний – оксид, якому відповідає кислота.

Оксид основний – оксид, якому відповідає основа.

Основа – складна речовина, утворена одним атомом металу і такою кількістю гідроксильних (ОН) груп, як валентність даного металу.

Молекула – найдрібніша частина речовини, що зберігає її властивості.

Проста речовина – це речовина, утворена атомами одного елемента.

Складна речовина – це речовина, яка утворена кількома видами атомів.

Солі – складні речовини, утворені атомами металу та кислотним залишком.

Структурні формули відображають порядок з’єднання атомів або груп атомів у молекулах.

Реакція заміщення – це реакція між простою і складною речовиною, коли атоми простої заміщують один з видів атомів складної речовини.

Реакція обміну – реакція між складними речовинами, які обмінюються своїми складовими частинами.

Реакція сполучення – це реакція, під час якої з кількох речовин утворюється одна нова речовина.

Реакція розкладу - це реакція, під час якої з однієї складної речовини утворюється кілька нових речовин.

Рівняння хімічної реакції – це умовне зображення реакцій за допомогою формул і коефіцієнтів.

Хімія – це наука про речовини та їх перетворення.

Хімічне рівняння - це умовний запис хімічної реакції за допомогою хімічних формул і коефіцієнтів.

Хімічна реакція – це хімічне явище, при якому проходять хімічні перетворення одних речовин в інші. Речовини, що вступають в реакцію, називаються реагентами (вихідними речовинами), а ті, що утворюються – продуктами реакції.

Хімічна рівновага – стан системи, при якому швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції.

Хімічні явища – це такі явища, під час перебігу яких одні речовини перетворюються в інші, що відрізняються від вихідних за складом і властивостями.

Хімічний елемент — це різновид атомів з певним (однаковим) зарядом ядра.

Фізичні явища – це такі явища, під час перебігу яких змінюється

форма, агрегатний стан речовини, але нова речовина не утворюється.

Формула (хімічна) - умовний запис якісного та кількісного складу речовин за допомогою знаків та індексів.

Протонне число — число протонів, що входять до складу ядра атома.

Нейтронне число — число нейтронів, що входять до складу ядра атома.

Нуклонне число — число нуклонів (протонів і нейтронів) у ядрі атома.

Атоми з однаковим протонним і нейтронним числом називають нуклідами.

Нукліди з однаковим протонним числом, але різним нейтронним числом називають ізотопами.

Методи розділення сумішей

 

Назва методу	Короткий опис	Які суміші можна розділяти
Розділення за допомогою магніту	Заснований на здатності деяких речовин притягатися магнітом	Суміші твердих речовин, одна з яких притягається магнітом
Відстоювання	Суміш двох рідин поміщають у воду, або розчин, залишають на якийсь час, аж доки вона не розшарується. Далі відокремлюють шари з речовинами.	Неоднорідні суміші двох твердих або двох рідких речовин з різною густиною
Фільтрування	Суміш пропускають через тіло, в якому є пори (отвори) відповідного розміру (сито або фільтр)	Неоднорідні суміші рідких і твердих, твердих і газоподібних (пил), рідких і газоподібних речовин
Випарювання	Суміш повільно нагрівають до такої температури, при якій рідина випаровується, а тверда речовина залишається у вигляді кристалів	Однорідні суміші рідких і твердих речовин
Кристалізація	Із розчину твердої речовини в рідині випаровується частково рідина. При цьому після охолодження тверда речовина випадає в осад у вигляді кристалів	Однорідні суміші розчинних твердих і рідких речовин
Дистиляція (перегонка)	Суміш двох рідин поступово нагрівають. При цьому більш легкозакипна речовина випаровується раніше, після чого пару охолоджують у холодильнику й конденсат збирають в окрему посудину (приймачі)	Однорідні суміші двох рідин з різними температурами кипіння

Валентність хімічних елементів