Zacznijmy od początku. Czym jest wartościowość?
Wartościowość pierwiastka to liczba wiązań, które atom tego pierwiastka może utworzyć z innymi atomami. Myśl o tym, jako o "rękach", którymi atom "chwyta" inne atomy.
Prościej? To zdolność atomu do łączenia się z innymi atomami.
Jak określić wartościowość?
Istnieje kilka sposobów. Przyjrzyjmy się kilku z nich.
1. Na podstawie wzoru związku.
Najprostszy przypadek: tlenki.
Tlen (O) ma prawie zawsze wartościowość II. To bardzo pomocne!
Przykład: wzór tlenku sodu to Na2O.
Tlen ma wartościowość II. Zatem całkowita "wartościowość" tlenu w tym związku wynosi 2.
Musimy zrównoważyć to wartościowością sodu. Mamy dwa atomy sodu.
2 * (wartościowość sodu) = 2
Zatem wartościowość sodu (Na) wynosi I.
Kolejny przykład: CO2 (dwutlenek węgla).
Tlen (O) ma wartościowość II. Mamy dwa atomy tlenu, więc razem mają wartościowość 2 * 2 = 4.
Zatem węgiel (C) musi mieć wartościowość IV, aby zrównoważyć tlen.
Spójrzmy na Al2O3 (tlenek glinu).
Tlen (O) ma wartościowość II. Mamy trzy atomy tlenu, więc razem mają wartościowość 2 * 3 = 6.
Mamy dwa atomy glinu (Al). Muszą one razem zrównoważyć 6.
2 * (wartościowość glinu) = 6
Zatem wartościowość glinu (Al) wynosi III.
2. Na podstawie położenia w układzie okresowym.
Grupy w układzie okresowym dają nam wskazówki!
Pierwiastki 1. grupy (litowce: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) mają wartościowość I.
Pierwiastki 2. grupy (berylowce: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) mają wartościowość II.
Pierwiastki 13. grupy (borowce: B, Al, Ga, In, Tl) często mają wartościowość III. Ale uwaga! Bor jest wyjątkiem i bywa różny.
Pierwiastki 16. grupy (chalkogeny: O, S, Se, Te, Po) często mają wartościowość II (szczególnie tlen!).
Pierwiastki 17. grupy (halogenki: F, Cl, Br, I, At) często mają wartościowość I.
Grupa 18 (gazy szlachetne: He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn) – zazwyczaj nie tworzą wiązań (wartościowość 0), choć istnieją wyjątki.
Uwaga! To są tylko wskazówki. Wiele pierwiastków ma zmienną wartościowość.
3. Zmienna wartościowość.
Niektóre pierwiastki mogą tworzyć różne liczby wiązań, w zależności od związku.
Przykład: żelazo (Fe). Może mieć wartościowość II (Fe2+) lub III (Fe3+).
FeO (tlenek żelaza(II)): żelazo ma wartościowość II.
Fe2O3 (tlenek żelaza(III)): żelazo ma wartościowość III.
Miedź (Cu) również ma zmienną wartościowość: I i II.
Azot (N) może mieć wartościowość od I do V.
Jak rozpoznać, którą wartościowość ma dany pierwiastek w związku? Musisz znać wzór związku i posłużyć się zasadami, które omówiliśmy wcześniej. Tlen jest Twoim przyjacielem!
Praktyczne zastosowanie.
Znajomość wartościowości jest niezbędna do pisania poprawnych wzorów sumarycznych i strukturalnych związków chemicznych.
Pozwala także przewidywać, jakie związki mogą powstać.
Umożliwia poprawne nazewnictwo związków chemicznych.
Na przykład, wiedząc że siarka (S) ma wartościowość II, IV i VI, możesz przewidzieć istnienie różnych tlenków siarki, np. SO2 (dwutlenek siarki) i SO3 (trójtlenek siarki).
Podsumowanie.
Wartościowość to kluczowa koncepcja w chemii.
Pomaga zrozumieć, jak atomy łączą się ze sobą, tworząc związki chemiczne.
Naucz się określać wartościowość na podstawie wzorów, układu okresowego i pamiętaj, że niektóre pierwiastki mają zmienną wartościowość. Powodzenia!
