Федеральное агенство по образованию и науке Российской Федерации

БФУ им. И. Канта

Реферат

по дисциплине «История и методология химии» по теме :

«История и развитие представлений о валентности»

Выполнили:

Студентки 1 курса очной формы обучения

специальности «Химия»

2012г.

Содержание:

1. Введение

2. Определение понятия «валентность» и связь его с другими понятиями химии

3. Эволюция понятия «валентность» и его роль в истории химии

4. Современные квантово-химические представления о валентности

5. Первые электронные теории ковалентности и гетеровалентности

6. Валентность в комплексных соединениях

7. Успехи химии 20 в. и проблемы теории валентности

8. Заключение

9. Приложения

10. Список используемой литературы

1. Введение

Валентность (от лат. valentia — сила) — способность атома к образованию химических связей. Количественной мерой валентности обычно принято считать число других атомов в молекуле, с которыми данный атом образует связи. Валентность — одно из фундаментальных понятий теории химического строения. Оно формировалось вместе с понятием химической связи, параллельно с развитием синтетической химии и методов исследования строения и свойств веществ, и его содержание неоднократно расширялось и изменялось по мере того, как экспериментальная химия находила всё новые и новые классы соединений с неизвестными ранее типами взаимодействия атомов в молекуле, а в последние 30—40 лет — с развитием квантовой химии. В настоящее время накопленный химией экспериментальный материал столь обширен и разнообразен, а картина химической связи в разных соединениях столь пестра, что задача нахождения последовательного, единого и всеобъемлющего определения валентности представляется крайне сложной.

2) Определение понятия «валентность» и связь его с другими понятиями химии

Как мы уже знаем, валентность представляет собой способность связывать или замещать определённое число других атомов относительно данного. Разберемся, с какими понятиями в химии граничит валентность.

Ковалентность — мера способности атома к образованию ковалентных химических связей, возникающих за счёт двух электронов (по одному от каждого атома) и имеющих малополярный характер .Ковалентность равна числу неспаренных электронов атома, участвующих в образовании связи, и часто может принимать все значения от 1 до максимальной, которая для большого числа элементов совпадает с номером их группы в периодической системе Менделеева.

Гетеровалентность (употребляются также термины электровалентность и ионная валентность) — мера способности атома к образованию ионных химических связей, возникающих за счёт электростатического взаимодействия ионов, которые образуются при полном (или почти полном) переходе электронов одного атома к другому.

Гетеровалентность равна числу электронов, которые атом отдал или получил от другого атома, и совпадает с зарядом соответствующего иона.

Координационное число (КЧ) равно числу атомов, ионов или молекул, находящихся в непосредственной близости с данным атомом в молекуле, комплексном соединении или кристалле. В отличие от ковалентности и гетеровалентности, это понятие имеет чисто геометрический смысл и не зависит от характера связи между центральным атомом и лигандом. Так, например, КЧ атомов Al, Si, Р в комплексных ионах [AlFe₆]^3-, [SiFe₆]^2-, [PFe₆]^- равно 6, а КЧ атомов В, Xe, Ni в [ВН₄]^-, ХеО₄, Ni (CO)₄ равно 4. В кристалле NaCl каждый атом Na окружен шестью атомами Сl, так что КЧ Na равно 6. Величина КЧ может определяться как относительными размерами атомов, так и другими, более сложными причинами.

Окислительное число (ОЧ) (или степень окисления) — понятие, получившее в последнее время распространение в неорганической химии, — это электростатический заряд, условно приписываемый атому по следующим правилам:

1)В ионных соединениях степень окисления совпадает с зарядом иона (например, в NaCl СО Na равна +1, СО Cl равна —1);

2)В ковалентных соединениях СО принято считать равной заряду, который получил бы атом, если бы все пары электронов, осуществляющие связь, были целиком перенесены к более электроотрицательным атомам (то есть если условно допустить, что связь имеет полностью ионный характер). Например, в HCl СО Н равна +1, СО Cl равна —1;

3)В элементарных соединениях СО равна 0 (например, в O₂, Cl₂, Р₄, S₈, в алмазе);

4) При вычислении СО в соединениях, где имеются два связанных атома одного элемента, их общую электронную пару принято делить пополам.

Понятие степени окисления полезно при составлении уравнений окислительно-восстановительных реакций, для классификации неорганических и комплексных соединений и т.д.

Однако по своему определению степень окисления, в отличие от ковалентности и ионной валентности, имеющих чёткий физический смысл, носит в общем случае условный характер и, за исключением весьма ограниченного класса соединений с чисто ионной связью, не совпадает ни с эффективными зарядами атомов в соединениях, ни с фактическим количеством связей, которые атом образует. Кроме того, в ряде случаев, в частности, когда электроотрицательности двух разных связанных атомов близки и связь между ними имеет почти чисто ковалентный характер, возникает неопределённость, к какому из них следует целиком относить электронную пару.