Введение

Способность элементов к соединению с другими атомами

В химии валентность (американское написание) или валентность (британское написание) атома является мерой его способности соединяться с другими атомами при образовании химических соединений или молекул. Валентность обычно понимается как число химических связей, которые атом данного химического элемента обычно образует. Двойные связи считаются двумя связями, тройные – тремя, четверные – четырьмя, пятерные – пятью и шестерные – шестью. В большинстве соединений валентность водорода равна 1, кислорода – 2, азота – 3 и углерода – 4. Валентность не следует путать со связанными понятиями координационного числа, степени окисления или числом валентных электронов для данного атома.

Валентность против окислительного состояния

Из-за неоднозначности термина валентность в настоящее время предпочтительны другие обозначения. Помимо лямбда-нотации, используемой в номенклатуре IUPAC неорганической химии, степень окисления является более четким показателем электронного состояния атомов в молекуле. Степень окисления атома в молекуле показывает количество валентных электронов, которые он приобрел или потерял. В отличие от числа валентности, степень окисления может быть положительной (для электроположительного атома) или отрицательной (для электроотрицательного атома). Элементы в высокой степени окисления имеют степень окисления выше +4, а также элементы в высоком валентном состоянии (гипервалентные элементы) имеют валентность выше 4. Например, в перхлоратах ClO4 хлор имеет 7 валентных связей (следовательно, он является гептавалентным, другими словами, имеет валентность 7) и имеет степень окисления +7; в тетроксиде рутения RuO4 рутений имеет 8 валентных связей (следовательно, он является октавалентным, другими словами, имеет валентность 8) и имеет степень окисления +8. В некоторых молекулах существует разница между валентностью и степенью окисления для данного атома. Например, в молекуле дисульфур декафторида S2F10 каждый атом серы имеет 6 валентных связей (5 одинарных связей с атомами фтора и 1 одинарная связь с другим атомом серы). Таким образом, каждый атом серы является гексавалентным или имеет валентность 6, но имеет степень окисления +5. В молекуле диоксигена O2 каждый атом кислорода имеет 2 валентные связи и поэтому является дивалентным (валентность 2), но имеет степень окисления 0. В ацетилене H\sC\tC\sH каждый атом углерода имеет 4 валентные связи (1 одинарная связь с атомом водорода и тройная связь с другим атомом углерода). Каждый атом углерода является тетравалентным (валентность 4), но имеет степень окисления −1.