Валентность серы (S)

 Теория:

Валентность серы (S) — это способность образовывать в соединениях определенное число химических связей.

Сера проявляет переменную валентность, что связано с её электронной структурой и возможностью переходить в возбужденные состояния.

Наиболее характерные валентности серы:

1. II (два)
2. IV (четыре)
3. VI (шесть)

Причины валентности серы:

Сера находится в 16-й группе (VI А группа) Периодической таблицы.

На её внешнем энергетическом уровне находятся 6 валентных электронов (3s²3p⁴).

Как определить валентность серы

Чтобы определить валентность серы (S), нужно учитывать, что она может проявлять переменную валентность в зависимости от соединения.

Наиболее характерные валентности серы — II, IV и VI.

Как определить:

✅ По положению в Периодической таблице и электронной конфигурации серы:

Положение: Сера находится в 16-й группе (или VI А группе) Периодической системы.

Это означает, что у неё 6 валентных электронов на внешнем энергетическом уровне (3s²3p⁴).

➡️ Валентность II (два): В основном (невозбужденном) состоянии у атома серы есть два неспаренных электрона на p-подуровне.

Эти два электрона могут образовывать две ковалентные связи.

Пример: В сероводороде (H₂S) сера проявляет валентность II.

➡️ Валентность IV (четыре): У серы есть свободные d-орбитали (3d) на том же энергетическом уровне.

При получении энергии (переходе в первое возбужденное состояние) один из спаренных электронов с 3p — подуровня может распариться и перейти на свободную 3d — орбиталь.

Это дает четыре неспаренных электрона для образования связей.

Пример: В оксиде серы (IV) (SO₂) сера проявляет валентность IV.

➡️ Валентность VI (шесть): При дальнейшем возбуждении (переходе во второе возбужденное состояние) вторая электронная пара (с 3s-подуровня) также распаривается, и электроны переходят на свободные 3d-орбитали.

Это дает шесть неспаренных электронов для образования связей.

Пример: В оксиде серы (VI) (SO₃) и серной кислоте (H₂SO₄) сера проявляет валентность VI.

✅ По формуле соединения (если известна валентность другого элемента):

Если вы знаете формулу соединения и валентность одного из элементов, можно определить валентность серы.

Используя принцип баланса валентностей (общее число валентных единиц одного элемента равно общему числу валентных единиц другого).

Пример: Определение валентности серы в SO₂

Известно, что валентность кислорода (O) всегда II.

В молекуле SO₂
есть 1 атом серы и 2 атома кислорода.

Общая «сила связей» от кислорода: 2 атома × 2(валентность O) = 4.

Это число должно быть равно общей «силе связей» от серы.

Поскольку атом серы один, его валентность должна быть 4.

Следовательно, валентность серы в SO₂ равна IV.

Почему валентность серы равна II, IV и VI

✅Валентность II (два): В основном состоянии у серы на внешнем уровне есть два неспаренных электрона (3s₂3p₄).

Они образуют две связи.

✅Валентность IV (четыре): Сера может перейти в первое возбужденное состояние, распарив одну электронную пару (3p) и переместив один электрон на свободную 3d-орбиталь.

Это дает четыре неспаренных электрона для связей.

✅Валентность VI (шесть): При втором возбужденном состоянии вторая электронная пара (3s) также распаривается, и электроны переходят на свободные 3d-орбитали.

Это дает шесть неспаренных электронов для связей.

 Пример решения, задача:

Дано: Химическая формула соединения: H₂SO₄

Валентность водорода (H) = I (один)

Валентность кислорода (O) = II (два)

Найти:

Валентность серы (S) = ?

Решение:

➡️ Принцип баланса валентностей: В любом соединении сумма валентных единиц всех атомов одного типа должна быть равна сумме валентных единиц всех атомов другого типа (или суммы валентных единиц всех остальных атомов).

В серной кислоте H₂SO₄ у нас 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода.

Пусть валентность серы будет X.

Общая «сила связей» от водорода: 2 атома × 1(валентность H) = 2

Общая «сила связей» от кислорода: 4 атома × 2(валентность O) = 8

В таких соединениях, как кислоты, валентность центрального атома (в данном случае серы) определяется разницей между общей валентностью более электроотрицательных атомов (кислорода) и менее электроотрицательных атомов (водорода).

Валентность серы = (Общая валентность кислорода) — (Общая валентность водорода)

X = 8 − 2

X = 6

Ответ: Валентность серы (S) в серной кислоте (H₂SO₄) равна VI (шесть).

 Часто задаваемые вопросы: