Теория:
Валентность бериллия (Be) — это способность образовывать в соединениях две химические связи, то есть II (два).
У него 4 электрона, из них 2 валентных электрона находятся на внешнем энергетическом уровне (1s22s2).
Для достижения стабильной конфигурации, как у гелия, бериллий стремится отдать (или обобществить) эти два электрона.
Важно отметить, что, несмотря на то что бериллий металл, из-за своего малого размера и высокой энергии ионизации он преимущественно образует ковалентные связи, а не ионные, как большинство щелочноземельных металлов.
Валентность бериллия (Be) равна II (два). Это постоянная валентность для бериллия; во всех своих соединениях он проявляет валентность II (степень окисления +2).
Чтобы понять, почему валентность бериллия равна II, рассмотрим его атомное строение:
Порядковый номер: Бериллий имеет порядковый номер 4 в Периодической таблице. Это означает, что его ядро содержит 4 протона, а нейтральный атом — 4 электрона.
Электронная конфигурация: Электроны атома бериллия располагаются следующим образом:
Первый энергетический уровень (внутренний): 2 электрона (полностью заполнен).
Второй энергетический уровень (внешний): 2 электрона.
Электронная конфигурация бериллия: 1s22s2.
Стремление к стабильности: Атомы стремятся достичь стабильной электронной конфигурации, похожей на конфигурацию благородных газов.
Для бериллия это означает стремление к конфигурации гелия (He, 1s2), которая достигается путем отдачи двух электронов с внешнего энергетического уровня.
Образование иона/связей: При потере двух электронов атом бериллия превращается в положительно заряженный ион бериллия (Be2+).
Именно способность отдавать эти два электрона (или образовывать две общие электронные пары) определяет его валентность как II.
Бериллий, являясь металлом, тем не менее, образует преимущественно ковалентные связи, а не типично ионные, как большинство щелочноземельных металлов (например, кальций или барий).
Это происходит из за того, что атом бериллия очень мал, а его ион Be2+ имеет относительно высокий заряд при таком малом радиусе.
Это приводит к высокой поляризующей способности иона Be2+
— он сильно притягивает к себе электронные облака соседних атомов.
Высокие энергии ионизации: Для металла у бериллия относительно высокие энергии ионизации (особенно вторая энергия ионизации).
Полный отрыв двух электронов требует значительных затрат энергии.
Из-за этих факторов бериллий предпочитает образовывать общие электронные пары с другими атомами, а не полностью отдавать электроны.
Ковалентная связь — это тип химической связи, при которой атомы достигают стабильности, обобществляя (деля) одну или несколько электронных пар.
В большинстве своих соединений бериллий проявляет валентность II.
Оксид бериллия (BeO): Бериллий образует две ковалентные связи с кислородом.
Хлорид бериллия (BeCl2): Каждый атом бериллия образует две ковалентные связи с двумя атомами хлора.
Молекула имеет линейное строение.
Фторид бериллия (BeF2): Аналогично хлориду, бериллий связан с двумя атомами фтора ковалентными связями.
Гидроксид бериллия (Be(OH)2): Бериллий связан с двумя гидроксильными группами.
Сульфат бериллия (BeSO4): Бериллий связан с сульфат-ионом.
Атомная структура бериллия:
Представьте схему атома бериллия:
В центре — ядро (с 4 протонами).
Две электронные оболочки (энергетических уровня):
Первая оболочка (внутренняя): 2 электрона.
Вторая оболочка (внешняя): 2 электрона.
(Для примера, схема электронной конфигурации атома бериллия может выглядеть аналогично литию, но с двумя электронами на внешней оболочке: (примерно), где на внешней оболочке 2 точки/электрона).
Образование ковалентной связи (на примере хлорида бериллия, BeCl2):
Представьте схему, где:
В центре — атом бериллия (Be).
Слева и справа от него — по атому хлора (Cl).
Между атомом бериллия и каждым атомом хлора показаны общие электронные пары (как правило, с помощью точек или черточек), символизирующие ковалентную связь.
Например, Cl — Be — Cl, где каждая черточка — это общая пара электронов.
Каждый атом хлора также имеет свои несвязывающие (неподелённые) электронные пары.
Валентность бериллия в соединениях всегда равна II, но из-за его специфических атомных свойств, он чаще образует ковалентные, а не ионные связи, что отличает его от других металлов второй группы.
Определите, сколько атомов бериллия потребуется для образования соединения с одним атомом кислорода.
Напишите формулу образовавшегося соединения и назовите его.
✅Определение валентности бериллия:
Валентность бериллия (Be) всегда равна II (два).
Определение валентности кислорода:
Кислород (O) в большинстве своих соединений также проявляет валентность II (два).
Составление формулы соединения по валентности:
Для составления химической формулы по валентности необходимо найти наименьшее общее кратное (НОК) для валентностей взаимодействующих элементов.
Валентность Be: II
Валентность O: II
Наименьшее общее кратное для 2 и 2 равно 2.
Чтобы обеспечить «баланс» валентностей:
Количество атомов бериллия = НОК / Валентность Be = 2 / 2 = 1
Количество атомов кислорода = НОК / Валентность O = 2 / 2 = 1
Таким образом, для образования соединения потребуется один атом бериллия и один атом кислорода.
Написание формулы соединения:
Соединение, образованное одним атомом бериллия и одним атомом кислорода, имеет формулу: BeO.
Название соединения:
Это соединение называется оксидом бериллия.
✅Ответ:
Для образования соединения с одним атомом кислорода потребуется один атом бериллия.
Формула образовавшегося соединения — BeO, которое называется оксидом бериллия.
У бериллия одна валентность — II (два), потому что у атома бериллия на внешнем энергетическом уровне всегда находится ровно 2 валентных электрона.
Для достижения стабильного состояния он либо отдает эти 2 электрона, либо образует 2 общие электронные пары с другими атомами. Это и определяет его постоянную валентность II.
У бериллия 2 валентных электрона.
Можно использовать два основных подхода:
1. Положение в Периодической таблице.
2. Электронная конфигурация.