Химия Валентность: Что это такое и как её определить? Валентность кальция (Са)

Валентность кальция (Са)

 Теория:

Валентность кальция (Са) — это способность образовывать в соединениях  2 химические связи.

То есть: кальций всегда проявляет валентность, равную II (двум).

Относится к щелочноземельным металлам, которые находятся во II группе периодической таблицы.

Причина валентности кальция, равной II, заключается в том, что на его внешнем энергетическом уровне находятся два валентных электрона.

Которые он легко отдает при образовании химических связей, приобретая устойчивую электронную конфигурацию иона с зарядом +2.

Валентность кальция, как определить

Как определить валентность кальция

Определить валентность кальция очень просто, потому что кальций относится к элементам с постоянной валентностью.

✅ Положение в Периодической таблице Менделеева:

Кальций (Ca) находится во 2-й группе (главная подгруппа, или группа IIA).

Для элементов главных подгрупп (s— и p-элементов), номер группы равен числу валентных электронов и, соответственно, валентности в соединениях.

Следовательно, так как кальций во 2-й группе, его валентность всегда II (два).

✅ Электронное строение:

Атом кальция имеет электронную конфигурацию [Ar]4s2.

Это означает, что на его внешнем (четвертом) энергетическом уровне находятся два валентных электрона.

Кальций стремится отдать эти два валентных электрона, чтобы приобрести стабильную электронную конфигурацию благородного газа (аргона).

Отдавая два электрона, кальций образует ион Ca2+ (с зарядом +2).

Способность отдавать/принимать электроны для образования связей напрямую связана с валентностью.

Если атом отдает или принимает два электрона для образования ионной связи, его валентность равна II.

✅ В химических соединениях (по известной валентности другого элемента):

Хотя для кальция это излишне, для элементов с переменной валентностью этот метод полезен.

Если вы знаете формулу соединения кальция, например, CaCl2 и знаете, что валентность хлора (Cl) равна I, вы можете вывести валентность кальция:

Каждый атом хлора одновалентен. В молекуле CaCl2 два атома хлора.

Значит, они образуют 1 × 2 = 2 «валентные единицы» или связи.

Чтобы компенсировать эти две «единицы» и образовать нейтральное соединение с одним атомом кальция, кальций должен быть двухвалентным.

Почему валентность кальция равна 2

Валентность кальция равна 2 по нескольким причинам, которые тесно связаны с его положением в периодической таблице и электронным строением атома:

➡️ Положение в Периодической таблице:

Кальций (Ca) находится во II группе (или группе 2 по новой нумерации) периодической системы химических элементов.

Для элементов главных подгрупп (к которым относится кальций), номер группы часто указывает на число валентных электронов.

И соответственно, на высшую валентность элемента в соединениях.

➡️ Электронное строение атома:

Атом кальция имеет 20 электронов. Его электронная конфигурация:

1s22s22p63s23p64s2.

На его внешнем энергетическом уровне (четвертом) находятся два электрона (в 4s-подоболочке). Эти электроны называются валентными электронами.

Для достижения стабильной, энергетически выгодной электронной конфигурации (как у ближайшего инертного газа — аргона).

Атому кальция гораздо легче отдать эти два валентных электрона, чем принять шесть или образовать ковалентные связи с их участием.

➡️ Образование иона:

Когда атом кальция отдает два электрона, он превращается в положительно заряженный ион Ca2+(катион).

В ионных соединениях валентность элемента численно равна заряду его иона.

Поскольку ион кальция имеет заряд +2, его валентность в таких соединениях равна II.

 Пример решения, задача:

Дано: Ca(OH)2 (гидроксид кальция).

Найти: валентность кальция.

Решение: В этом соединении присутствует гидроксильная группа (OH).

Мы знаем, что гидроксильная группа (ОН) всегда имеет валентность I (поскольку она является ионом OH).

В молекуле Ca(OH)2 один атом кальция и две гидроксильные группы.

Две гидроксильные группы, каждая с валентностью I, дают 2 × I = II «валентных единиц».

Чтобы сбалансировать эти «единицы» одним атомом кальция, валентность кальция должна быть II.

Проверка: CaII(OH)I2.

Ответ: Валентность кальция в Ca(OH)2 равна II.

 Часто задаваемые вопросы

Сколько валентностей у ?

Кальций является элементом главной подгруппы II группы периодической таблицы.

Его атомы всегда стремятся отдать два своих валентных электрона, чтобы образовать стабильные соединения.

Поэтому в химических соединениях он всегда проявляет валентность II.

Сколько валентных электронов у кальция?

У кальция 2 (два) валентных электрона.

Это определяется его положением во II группе периодической таблицы элементов.

Как понять, сколько валентных электронов у кальция?

Чтобы понять, сколько валентных электронов у кальция, достаточно посмотреть на его номер группы в Периодической таблице Менделеева.

Кальций (Ca) находится во II группе (главной подгруппе).

Для элементов главных подгрупп номер группы указывает на количество валентных электронов.

Значит, у кальция 2 валентных электрона.

Добавить комментарий