Теория:
Валентность германия (Ge) — это способность образовывать в соединениях определенное количество химических связей.
Поэтому: германий чаще всего проявляет валентность, равную IV (четыре), а также II (два).
Относится к металлоидам (полуметаллам), которые находятся в 14-й группе периодической таблицы (в старой форме таблицы – в IV группе, подгруппе А).
Причина переменной валентности германия:
У германия электронная конфигурация внешнего уровня — 4s24p2.
У него есть четыре валентных электрона.
Определить валентность германия можно, зная его положение в периодической таблице и особенности электронного строения.
✅ Основная валентность:
Германий находится в 14-й группе периодической таблицы. Для элементов этой группы наиболее характерна валентность IV (четыре), так как они имеют четыре валентных электрона.
Это самая стабильная и распространенная валентность для германия.
✅ Дополнительная валентность:
Помимо валентности IV, германий может проявлять валентность II (два).
Это связано с так называемым «эффектом инертной пары» электронов, когда в реакциях участвуют только два внешних электрона с p-подуровня, а два электрона с s-подуровня остаются неактивными.
Таким образом, чтобы определить валентность германия в конкретном соединении, нужно сначала предположить, что она равна IV.
А если это не соответствует формуле (например, в GeO), то использовать валентность II.
Валентность германия 4 и 2 обусловлена его электронным строением и явлением, известным как «эффект инертной пары».
➡️ Валентность IV (4)
Причина: Германий находится в 14-й группе Периодической таблицы.
На его внешнем энергетическом уровне расположены 4 валентных электрона: два на s-подуровне (4s2) и два на p-подуровне (4p2).
Как проявляется: В большинстве химических реакций германий использует все четыре этих электрона для образования ковалентных связей, что делает его четырехвалентным.
Это наиболее стабильное состояние.
➡️ Валентность II (2)
Причина: Это следствие «эффекта инертной пары». У элементов внизу 14-й группы (германий, олово, свинец) два s-электрона могут быть менее склонны участвовать в образовании связей.
Они образуют так называемую «инертную пару«, а в реакцию вступают только два p-электрона.
Как проявляется: Когда германий использует только два своих p-электрона, он проявляет валентность II (два).
Соединения с такой валентностью менее стабильны и чаще выступают в роли сильных восстановителей, стремясь перейти в более устойчивое состояние с валентностью IV.
Дано: Определите валентность германия (Ge) в его соединении GeO2.
Решение: Обозначим валентность германия как x.
В молекуле один атом германия и два атома кислорода.
Составляем уравнение: (1 ⋅ x) + (2 ⋅ валентность O) = 0
x + (2 ⋅ ( −2)) = 0
x − 4 = 0
x = 4
Ответ: Валентность германия в GeO2 равна IV.
У германия две основные валентности: IV и II.
У германия четыре валентных электрона.
Они расположены на внешнем энергетическом уровне с конфигурацией 4s24p2
(два электрона на s-подуровне и два на p-подуровне).
Эти четыре электрона участвуют в образовании химических связей, что объясняет его валентности II и IV.
Нужно:
Найти его в Периодической таблице. Германий (Ge) находится в 14-й группе.
Для элементов этой группы число валентных электронов равно номеру группы.
Таким образом, у германия четыре валентных электрона (4s24p2).