Введение в химию. Стась Н.Ф. - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

3. Простые вещества и соединения
Простыми называются вещества, в состав которых входят атомы одного и того же химического
элемента.
Простое вещество и химический элемент – это не тождественные понятия, хотя такое отождест-
вление иногда ошибочно делается. Исторически сложилось так, что простые вещества называются
также как и химические элементы, но это не одно и то же. Например, говорят: 1) в состав воды (H
2
O)
входит кислород; 2) мы дышим кислородом. В первом случае речь идет о химическом элементе ки-
слороде, а во втором – о веществе О
2
, который находится в воздухе.
Если бы понятия «химический элемент» и «простое вещество» были тождественными понятия-
ми, то простых веществ было бы столько же, сколько химических элементов (112), но в действитель-
ности их несколько сотен. Объясняется это тем, что многие элементы образуют не одно, а несколько
простых веществ. Это явление называется аллотропией. Различные простые вещества, образованные
одним и тем же химическим элементом, называются аллотропическими модификациями (видоизме-
нениями) этого вещества. Они отличаются составом молекул (О
2
, О
3
), кристаллическим строением
(алмаз, графит) или и тем и другим (белый фосфор – молекулы Р
4
, красный – полимерное вещество).
Сложными называются вещества, в состав которых входят атомы различных химических эле-
ментов. Сложные вещества называются химическими соединениями. Они подразделяются на органи-
ческие (их изучает органическая химия) и неорганические.
Неорганические соединения разнообразны по составу и свойствам. В химической практике ча-
ще всего приходится иметь дело с четырьмя классами неорганических соединений: оксидами, осно-
ваниями, кислотами и солями. Эти классы неорганических соединений называются важнейшими или
основными. Каждый класс важнейших соединений, в свою очередь, подразделяется на группы ве-
ществ, близких по свойствам. Классификации, свойствам и номенклатуре неорганических соедине-
ний посвящена следующая глава этого пособия.
4. Валентность
Валентностью элемента называется свойство его атомов соединяться с определенным числом
других атомов.
Количественным выражением валентности являются три показателя: стехиометрическая ва-
лентность, электронная валентность и координационное число. В этой главе рассмотривается первый
показатель – стехиометрическая валентность.
Стехиометрическая валентность показывает, сколько атомов другого элемента присоединяет
атом данного элемента. За единицу валентности принята валентность водорода, так как водород все-
гда одновалентен. Следовательно, валентность элемента – это число атомов водорода, присоединяе-
мых или замещаемых одним атомом этого элемента. Например, в соединениях HCl, H
2
O, NH
3
и CH
4
хлор одновалентен, кислород двухвалентен, азот трехвалентен и углерод четырехвалентен.
Но с водородом образуют соединения не все элементы, а с кислородом – почти все. Стехиомет-
рическая валентность кислорода, как правило, равна двум. Следовательно, валентность элемента
равна удвоенному числу атомов кислорода, присоединяемых к атому этого элемента. Например, в
соединениях Na
2
O, FeO, Cr
2
O
3
, SnO
2
, V
2
O
5
, SeO
3
и Mn
2
O
7
натрий одновалентен, железо двухвалент-
но, хром трехвалентен, олово четырехвалентно, ванадий пятивалентен, селен шестивалентен и мар-
ганец семивалентен.
Стехиометрическую валентность принято выражать римскими числами. Например, в соедине-
ниях N
2
O, BaO, Al
2
O
3
, CO
2
, P
2
O
5
, SO
3
, Cl
2
O
7
и XeO
4
валентность элементов равна I (N), II (Ba), III
(Al), IV (C), V (P), VI (S), VII (Cl) и VIII (Xe).
Химические элементы подразделяются на элементы постоянной валентности и элементы пере-
меной валентности. К элементам постоянной валентности относятся:
– водород, фтор и щелочные металлы (валентность I);
– все элементы второй группы, кроме ртути (валентность II);
– все элементы третей группы, кроме таллия (валентность III).
Остальные элементы – переменной валентности, например, сера (II, IV, VI), азот (I, II, III, IV,
V), марганец (II, III, IV, V, VI, VII). Максимальное значение валентности таких элементов обычно
равно номеру группы в Периодической системе, в которой они расположены. В Периодической сис-
теме имеется восемь групп, поэтому валентности выше восьми не бывает.

Страницы