Уровень знаний о строении атомов и молекул в XIX yüzyılda, atomların diğer parçacıklarla belirli sayıda bağ oluşturmasının nedenini açıklamaya izin vermedi. Ancak bilim adamlarının zamanlarının ilerisindeki fikirleri ve değerliği hala kimyanın temel ilkelerinden biri olarak incelenmektedir.
Olağanüstü 19. yüzyıl İngiliz kimyager EdwardFrankland, atomların birbirleriyle etkileşim sürecini tanımlamak için bilimsel kullanımda “bağlantı” terimini tanıttı. Bilim adamı, bazı kimyasal elementlerin aynı sayıda başka atomla bileşikler oluşturduğunu belirtti. Örneğin, azot bir amonyak molekülüne üç hidrojen atomu bağlar.
Mayıs 1852'de Frankland,bir atomun diğer küçük madde parçacıkları ile oluşturabileceği belirli sayıda kimyasal bağ olduğunu. Frankland daha sonra değerlik olarak adlandırılacak şeyi tanımlamak için “bağlantı gücü” ifadesini kullandı. İngiliz kimyager, XIX yüzyılın ortasında bilinen bireysel elementlerin atomlarını kaç tane kimyasal bağ oluşturduğunu tespit etti. Frankland'ın çalışmaları modern yapısal kimyaya önemli bir katkıda bulunmuştur.
Alman kimyager F.A.Kekule 1857'de karbonun tetrabasik olduğunu kanıtladı. En basit bileşiminde metan, bağlar 4 hidrojen atomu ile ortaya çıkar. Bilim adamı, katı bir şekilde tanımlanmış başka sayıda parçacık eklemek için elementlerin özelliğini ifade etmek için “temellik” terimini kullandı. Rusya'da maddenin yapısı hakkındaki veriler A. M. Butlerov (1861) tarafından sistemleştirildi. Kimyasal bağlanma teorisi, elementlerin özelliklerindeki periyodik değişiklik incelenerek daha da geliştirilmiştir. Yazarı bir diğer tanınmış Rus kimyager D.I. Mendeleev. Bileşiklerde ve diğer özelliklerde kimyasal elementlerin değerliliğinin, periyodik sistemde işgal ettikleri pozisyondan kaynaklandığını kanıtladı.
Molekülleri görselleştirme yeteneği bir şeydirdeğerlik teorisinin kuşkusuz değerlerinin. İlk modeller 1860'larda ortaya çıktı ve 1864'ten beri içinde kimyasal işareti olan daireler olan yapısal formüller kullanıldı. Kimyasal bir bağ, atomların sembolleri arasında bir çizgi ile gösterilir ve bu çizgilerin sayısı, değerlik değerine eşittir. Aynı yıllarda, ilk bilyeli çubuk modelleri yapıldı (soldaki fotoğrafa bakın). 1866'da Kekule, bir karbon atomunun tetrahedron şeklinde stereokimyasal bir çizimini önerdi ve Organik Kimya ders kitabına dahil etti.
Kimyasal elementlerin değerliliği ve oluşumuG. Lewis bağlantılar okudu, çalışmalarını elektronun keşfinden sonra 1923'te yayınladı. Atomların kabuklarının bir parçası olan negatif yüklü küçük parçacıklar denir. Lewis kitabında değerlik elektronlarını göstermek için kimyasal element sembolünün dört kenarına noktalar uyguladı.
Periyodik bir sistem oluşturmadan önce, değerlilikBileşiklerdeki kimyasal elementlerin, bilinen atomlarla karşılaştırılması alışılmış bir durumdu. Hidrojen ve oksijen standart olarak seçildi. Başka bir kimyasal element, belirli sayıda H ve O atomunu çekti veya değiştirdi.
Bu şekilde, tek değerlikli hidrojene sahip bileşiklerdeki özellikler belirlendi (ikinci elementin değeri bir Roma rakamı ile belirtilir):
K oksitlerinde2O, CO, N2aman3SiO2, İLE3 oksijen ve metal değerlikleri bağlı O atomlarının sayısının iki katına çıkarılmasıyla belirlendi ve şu değerler elde edildi: K (I), C (II), N (III), Si (IV), S (VI).
Ortak elektron çiftlerinin katılımı ile kimyasal bir bağ oluşması modelleri vardır:
Kimyasal elementlerin değerinin bileşiğin formülü ile belirlenmesi, aşağıdaki algoritma kullanılarak gerçekleştirilir:
Hidrojen ve oksijen için değerlik değerleri farklıdır. Örneğin, bileşik H içindeki kükürt2S iki değerlidir ve SO formülünde3 - altı değerlikli. Karbon oksijen ile CO monoksit ve CO dioksit oluşturur2. Birinci bileşikte, C'nin değeri II ve ikincisinde IV'tür. Metan CH değerinde aynı değer4.
Çoğu öğe sabit değil,değişken değerlik, örneğin fosfor, azot, kükürt. Bu fenomenin ana nedenlerinin araştırılması, kimyasal bağ teorilerinin, elektronların değerlik kabuğu hakkında fikirlerin ve moleküler orbitallerin ortaya çıkmasına yol açtı. Aynı özellikteki farklı değerlerin varlığı, atomların ve moleküllerin yapısı açısından açıklanmıştır.
Tüm atomlar pozitif bir çekirdekten oluşur,negatif yüklü elektronlarla çevrili. Oluşturdukları dış kabuk tamamlanmamıştır. Tamamlanan yapı en kararlı olanıdır, 8 elektron (sekizli) içerir. Ortak elektron çiftlerine bağlı kimyasal bir bağın ortaya çıkması, enerjisel olarak uygun bir atom durumuna yol açar.
Bileşik oluşturma kuralı şöyledir:elektronları alarak veya eşleşmemiş olarak geri teperek kabuğun tamamlanması - hangi işlemin daha kolay olduğuna bağlı olarak. Bir atom, kimyasal bir bağın oluşumu için bir çift olmadan negatif parçacıklar sağlarsa, eşleşmemiş elektronlara sahip olduğu kadar çok bağ oluşturur. Modern kavramlara göre, kimyasal elementlerin atomlarının değeri, belirli sayıda kovalent bağ oluşturma yeteneğidir. Örneğin, bir hidrojen sülfür molekülünde H2S sülfür II (-) değerliğini alır çünküher atom iki elektron çiftinin oluşumunda yer alır. “-” işareti, bir elektron çiftinin daha elektronegatif bir elemente çekildiğini gösterir. Değerlik değerine daha az elektronegatif olması için “+” ekleyin.
Donör - alıcı mekanizması ile bir elementin elektron çiftleri ve başka bir elementin serbest değerlik orbitalleri sürece katılır.
Karbon ve oksijen örneğini, kimyasal elementlerin değerliliğinin maddenin yapısına nasıl bağlı olduğunu düşünün. Periyodik tablo, bir karbon atomunun ana özellikleri hakkında bir fikir verir:
CO monoksit içindeki karbon atomu ikisonra sadece 6 negatif parçacık kullanıma girer. Bir oktet elde etmek için, çiftlerin 4 harici negatif parçacık oluşturması gerekir. Karbon dioksitte IV (+) ve metanda IV (-) değerine sahiptir.
Oksijen sıra numarası 8, değerlikkabuk altı elektrondan oluşur, bunlardan 2 tanesi çift oluşturmaz ve kimyasal bağlanma ve diğer atomlarla etkileşimde yer alır. Tipik oksijen değerliği II (-) 'dir.
Birçok durumda, kullanımı daha uygunduroksidasyon derecesi kavramı. Bu, tüm bağlayıcı elektronlar daha yüksek bir elektronegatiflik (EO) değerine sahip elemente geçtiğinde kazanacağı atomik yükün adıdır. Basit bir maddede oksitleyici sayı sıfırdır. Daha fazla EO elementinin oksidasyon durumuna “-” işareti eklenir ve “+” işareti daha az elektronegatiftir. Örneğin, ana alt grupların metalleri için, “+” işaretli grup numarasına eşit oksidasyon durumları ve iyon yükleri tipiktir. Çoğu durumda, aynı bileşikteki atomların değerlik ve oksidasyon durumu sayısal olarak çakışır. Sadece daha fazla elektronegatif atomla etkileşime girdiğinde, oksidasyon durumu pozitiftir, EO'su daha düşük, negatif olan elementlerle. "Değerlik" kavramı genellikle sadece moleküler yapıdaki maddelere uygulanır.
