Валентностью называется способность элементов присоединять к себе другие элементы.
Т. е. валентность – это число, демонстрирующее количество элементов, которое может притянуть к себе конкретный атом. Определяется числом неспаренных электронов невозбуждённого и возбуждённого атома.
Хлор, является элементом седьмой группы главной подругппы, третьего периода периодической системы химических элементов Менделеева. Атомный номер хлора – 17. Записывается он как Cl от Chlorum. Хлор является активным неметаллом и входит в группу галогенов.
Валентность и степень окисления атомов хлора в его молекуле
Если сравнивать степень окисления с валентностью, то степень окисления является более универсальным понятием. Степень окисления характеризует ряд соединений, таких как ионная связь, химическая или металлическая, однако не зависит от вида химической связи. Степень окисления — это условный заряд на атоме в веществе. Определяют степень окисления исходя из допущения, о том, что соединение состоит исключительно из ионных связей. Степень окисления, в отличии от валентности, встречается не только положительной, но также нулевой, а порой и отрицательной.
Степень окисления численно обозначается тем, в каком состоянии находится атом в соединении. Также её именуют окислительным числом. Определяя которое условно полагают, что в простых ковалентных соединениях значение положительной степени окисления элемента равняется количеству оттянутых от атома связывающих электронных пар, а значение отрицательной степени окисления — числом притянутых электронных пар. Поэтому, определяя степень окисления принято считать, что, соединения состоят только из положительно и отрицательно заряженных ионов.
Степень окисления — это условный заряд атома в соединении, который возник бы, если бы связи в этом соединении были бы ионными, а электроны смещены к наиболее электроотрицательному элементу.
Говоря о хлоре, его валентности и степени окисления в его молекуле, получаются следующие значения:
- Валентность – 1.
- Степень окисления — 0
Какова валентность азота фосфора кремния
Какова же валентность других веществ, нередко взаимодействующих с хлором?
- Валентность азота. Азот в таблице Менделеева обозначен буквой N. Он может существ овать в самом разном валентном виде завися от соединения. Встречается даже дробная валентность. Это можно прекрасно посмотреть на примере окисления азота: N2O — одновалентный азот (веселящий газ) NO — двухвалентный. NO2 (диоксид азота, бурый газ). Соединения азота в степени окисления +5 — оксид азота (V) N2O5, азотная кислота и её соли — нитраты, и др.
Тем не менее, валентность самого азота = 3.
- Фосфор (Р) стоит в 3-м периоде, V группы, основной подгруппы периодической системы Менделеева. Валентность фосфора также может быть разной, всё, как и с любым другим веществом, упирается в то, с каким веществом случиться химическая связь фосфора. Тем не менее валентность самог фосфора бывает III, V.
- Кремний (Si) – стоит в 3 периоде, IV группе главной подгруппы периодической системы. Валентность – 2, 4.
Валентность хлора в органических соединениях, в возбужденном состоянии, в хлороводороде, в высшем оксиде
Валентность хлора в органических соединениях может быть различной, в зависимости, собственно, от соединения.
Основные реакции хлора с органическими веществами:
- С насыщенными соединениями:
CH3-CH3 + Cl2 → C2H5Cl + HCl
- Присоединяется к ненасыщенным соединениям по кратным связям:
CH2=CH2 + Cl2 → Cl-CH2-CH2-Cl
- Ароматические соединения замещают атом водорода на хлор в присутствии катализаторов (например, AlCl3 или FeCl3):
C6H6 + Cl2 → C6H5Cl + HCl
В невозбужденном состоянии у атома хлора на 3 энергетическом уровне находится 1 неспаренный электрон, таким образом невозбужденный атом хлора может показывать валентность 1.
В возбужденном состоянии — валентность 3.
Зная валентность 1 химического элемента, всегда можно узнать валентность остальных атомов в соединении. Если атомы водорода в любое время одновалентные, то в молекуле хлороводорода HCl валентность атомов хлора также будет равняться одному, ведь атом хлора связан только с атомом водорода и не может образовывать с ним больше 1 связи.
Высшим оксидом является оксид, где элемент проявляет высшую степень окисления.
Cl2O7 — оксид хлора (VII) — ст. окисл. Cl (+7) — высший оксид.
Валентность хлора с металлами, с фосфором, с серебром, с натрием, с водородом, с кислородом, с кальцием, с алюминием, с неметаллами, с железом
Вообще валентность – одна из самых сложных тем в химии, чтобы в этом разобраться, придётся проштудировать немало материала. Не зная элементарных законов и правил химии, никто не сможет понять, что же такое валентность, а уж тем более научиться определять её.
Вообще, чтобы знать валентность того или иного вещества, достаточно просто уметь читать таблицу Менделеева, т. к. там схематически написано в сё и обо всех химических веществах. Это необходимо, чтобы решать задачи по химии и ставить опыты. Валентность всех веществ, в том числе и хлора, подчиняется строгим правилам, выучив которые, можно с лёгкостью определять валентность любого интересующего вещества.
Взаимодействие с металлами:
Хлор непосредственно вступает в реакцию фактически со всеми металлами, однако для реакции с некоторыми необходима влага или нагревание.
Взаимодействие с неметаллами:
C неметаллами (кроме углерода, азота, фтора, кислорода и инертных газов), образует соответствующие хлориды.
В различных соединениях валентность хлора также различается, с металлами (серебро, натрий, железо, алюминий) валентность хлора = 1, с неметаллами имеет различную валентность, но, чаще всего, также 1. В соединениях с водородом валентность хлора = 1.
Вообще CL всегда имеет валентность 1, соединяясь с веществами, исключения составляют вещества с валентностью VII.