Атомдардың байланысу қабілеті және тотығу дәрежесі
Valence (chemistry)
Атомдардың байланысу қабілетін, валенттілікті түсініңіз. Химиялық байланыстар, валенттілік сандары, және элементтердің қасиеттері туралы маңызды ақпарат.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Элементтердің басқа атомдармен бірігу қабілеті
Combining capacity of elements with other atoms
Химияда атомның валенттілігі (АҚШ орфографиясы) немесе валенттілігі (Британ орфографиясы) – химиялық қосылыстар немесе молекулалар түзген кезде оның басқа атомдармен бірігу қабілетін өлшейтін шама. Валенттілік – әдетте, берілген химиялық элементтің әрбір атомы түзетін химиялық байланыстардың саны ретінде түсініледі. Екі еселі байланыс екі байланыс, үш еселі байланыс үш байланыс, төрт еселі байланыс төрт байланыс, бес еселі байланыс бес байланыс, ал алты еселі байланыс алты байланысқа тең. Көптеген қосылыстарда сутегінің валенттілігі 1, оттегінікі 2, азоттыкі 3, ал көміртектікі 4-ке тең. Валенттілікті координациялық сан, тотығу дәрежесі немесе берілген атомның валенттілік электрондарының саны сияқты ұқсас түсініктермен шатастырмау керек.
In chemistry, the valence (US spelling) or valency (British spelling) of an atom is a measure of its combining capacity with other atoms when it forms chemical compounds or molecules. Valence is generally understood to be the number of chemical bonds that each atom of a given chemical element typically forms. Double bonds are considered to be two bonds, triple bonds to be three, quadruple bonds to be four, quintuple bonds to be five and sextuple bonds to be six. In most compounds, the valence of hydrogen is 1, of oxygen is 2, of nitrogen is 3, and of carbon is 4. Valence is not to be confused with the related concepts of the coordination number, the oxidation state, or the number of valence electrons for a given atom.
Валенттілік пен тотығу күйі
Валенттілік терминінің мағынасы анық болмағандықтан, қазіргі уақытта басқа белгілер қолданылуда. Ламбда белгісінен өзге, IUPAC органикалық емес химия номенклатурасында қолданылатын тотығу күйі, молекуладағы атомдардың электрондық жағдайын нақты көрсетеді. Молекуладағы атомның тотығу күйі, ол алған немесе жоғалтқан валентті электрондардың санын көрсетеді. Валенттілік санынан айырмасы, тотығу күйі электропозитивті атом үшін оң, ал электронегативті атом үшін теріс болуы мүмкін. Жоғары тотығу күйіндегі элементтердің тотығу күйі +4-тен жоғары, сондай-ақ, жоғары валенттіліктегі элементтердің (гипервалентті элементтердің) валенттілігі 4-тен жоғары болады. Мысалы, перхлораттарда – ClO4 – хлордың 7 валентті байланысы бар (яғни, ол гептавалентті, басқаша айтқанда, валенттілігі 7), ал тотығу күйі +7; рутений тетроксиді – RuO4 – рутенийде 8 валентті байланысы бар (яғни, ол октавалентті, басқаша айтқанда, валенттілігі 8), ал тотығу күйі +8. Кейбір молекулаларда, берілген атомның валенттілігі мен тотығу күйі арасында айырмашылық болуы мүмкін. Мысалы, дисульфур декафторидінің S2F10 молекуласында әр күкірт атомының 6 валентті байланысы бар (5-еуі фтор атомдарымен, ал 1-еуі басқа күкірт атомымен). Осылайша, әрбір күкірт атомы гексавалентті немесе валенттілігі 6, бірақ тотығу күйі +5. Диоксиген молекуласында O2 әр оттегі атомының 2 валентті байланысы бар, сондықтан ол дивалентті (валенттілігі 2), бірақ тотығу күйі 0. Ацетиленде H\sC\tC\sH әр көміртек атомының 4 валентті байланысы бар (1-еуі сутек атомымен, ал 1-еуі үш байланыс арқылы басқа көміртек атомымен). Әр көміртек атомы тетравалентті (валенттілігі 4), бірақ тотығу күйі -1.
Because of the ambiguity of the term valence, other notations are currently preferred. Beside the lambda notation, as used in the IUPAC nomenclature of inorganic chemistry, oxidation state is a more clear indication of the electronic state of atoms in a molecule. The oxidation state of an atom in a molecule gives the number of valence electrons it has gained or lost. In contrast to the valency number, the oxidation state can be positive (for an electropositive atom) or negative (for an electronegative atom). Elements in a high oxidation state have an oxidation state higher than +4, and also, elements in a high valence state (hypervalent elements) have a valence higher than 4. For example, in perchlorates |ClO4 , chlorine has 7 valence bonds (thus, it is heptavalent, in other words, it has valence 7), and it has oxidation state +7; in ruthenium tetroxide |RuO4, ruthenium has 8 valence bonds (thus, it is octavalent, in other words, it has valence 8), and it has oxidation state +8. In some molecules, there is a difference between valence and oxidation state for a given atom. For example, in disulfur decafluoride molecule |S2F10, each sulfur atom has 6 valence bonds (5 single bonds with fluorine atoms and 1 single bond with the other sulfur atom). Thus, each sulfur atom is hexavalent or has valence 6, but has oxidation state +5. In the dioxygen molecule |O2, each oxygen atom has 2 valence bonds and so is divalent (valence 2), but has oxidation state 0. In acetylene |H\sC\tC\sH, each carbon atom has 4 valence bonds (1 single bond with hydrogen atom and a triple bond with the other carbon atom). Each carbon atom is tetravalent (valence 4), but has oxidation state −1.