Валентность йода (I)

Теория:

Валентность йода (I) — это способность атома образовывать в соединениях определенное количество химических связей.

Поэтому: йод чаще всего проявляет валентность, равную —1, +1, +3, +5, +7, а также +4 но очень крайне редко.

Относится к галогенам, которые находятся в 17-й группе периодической таблицы (в старой форме таблицы – VIIA группа).
Причина переменной валентности йода — это особенность строения его внешнего электронного слоя.

Содержание страницы

Как определить валентность йода

Валентность йода можно определить несколькими способами:

По периодической системе.
По электронной конфигурации.
По соединениям.

✅ По периодической системе

Валентность можно определить по номеру группы.

Высшая валентность обычно равна номеру группы. Для йода (17-я группа) это +7.

Низшая валентность для неметаллов равна (8 — номер группы).

Для йода: 8 — 7 = 1, то есть -1.

✅ По электронной конфигурации

Валентность определяется числом неспаренных электронов на внешнем электронном слое.

Атом стремится образовать связи, чтобы достроить свой внешний энергетический уровень до восьми электронов.

✅ По соединениям

Валентность элемента в соединении можно определить, зная валентность другого элемента.

Пример: I₂O₅ Валентность кислорода всегда равна -2. Чтобы определить валентность йода, нужно уравнять сумму «положительных» и «отрицательных» валентностей:

Сумма отрицательных валентностей: 5 атомов кислорода × (-2) = -10

Сумма положительных валентностей должна быть +10.

Поскольку в соединении 2 атома йода, каждый из них имеет валентность +5.

Почему валентность йода -1, +1, +3, +5, +7

Электронная конфигурация атома йода (I, порядковый номер 53) в невозбужденном состоянии:

5s²5p⁵ (полная конфигурация: [Kr]4d¹⁰5s²5p⁵).

На внешнем слое (пятом) у йода 7 валентных электронов: 2 электрона на s-подуровне и 5 на p-подуровне.

Валентность -1: Эта валентность проявляется, когда атом йода принимает 1 электрон, чтобы заполнить свой p-подуровень до 6 электронов и достичь стабильной конфигурации, как у благородного газа.

Валентность +1: В основном состоянии у йода 1 неспаренный электрон на p-подуровне. Он может образовать 1 химическую связь, проявляя валентность +1.

Валентность +3: При переходе в первое «возбужденное» состояние, 2 электрона с 5p-подуровня распариваются и переходят на свободные орбитали d-подуровня.

В результате появляются 3 неспаренных электрона.

Валентность +5: При переходе во второе «возбужденное» состояние, ещё 2 электрона (уже с 5s-подуровня) распариваются и переходят на свободные орбитали d-подуровня.

В результате на внешнем слое появляется 5 неспаренных электронов.

Валентность +7: При переходе в третье «возбужденное» состояние, оставшиеся электроны распариваются, и на внешнем слое оказывается 7 неспаренных электронов.

Примеры соединений йода всех валентностей

Валентность -1: Иодид калия (KI), Иодид водорода (HI).

Валентность +1: Оксид йода (I) (I₂O), Хлорид йода(I) (ICl).

Валентность +3: Трифторид йода (IF₃).

Валентность +5: Пентафторид йода (IF₅), Иодноватая кислота (HIO₃).

Валентность +7: Гептафторид йода (IF₇), Ортоиодная кислота (H5IO₆).

Валентность + 4: тетраоксид дииода ( $I_{2} O_{4}$ ) и IO₂но эти соединения являются нестабильными и существуют в основном как промежуточные продукты химических реакций

Пример решения, задача:

Дано: Определите валентность йода в соединении перхлорат йода(VII) (I(ClO₄)7).

Решение:

Валентность перхлоратного иона (ClO₄⁻) всегда равна -1.

Формула соединения — I(ClO₄)₇. Это означает, что один атом йода связан с семью перхлоратными группами.

Для того чтобы молекула была электронейтральной, сумма положительных и отрицательных валентностей должна быть равна нулю.

Сумма отрицательных валентностей: 7 перхлоратных групп × (-1) = -7.

Сумма положительных валентностей должна быть +7, чтобы компенсировать отрицательный заряд.

Так как в соединении только один атом йода, его валентность должна быть +7.

Ответ: Валентность йода в перхлорате йода (VII) равна +7.

Часто задаваемые вопросы

Сколько всего возможных валентностей у йода?

У него шесть возможных валентностей: -1, +1, +3, +5, +7, а также +4 но очень крайне редко.

Сколько валентных электронов?

У его атома 7 валентных электронов.

Как понять, сколько валентных электронов у ?

Количество валентных электронов у атома йода можно понять по его положению в периодической таблице.

Йод (I) находится в 17-й группе (или VIIA группе в старой нумерации).

Для элементов главной подгруппы (А-групп) число валентных электронов равно номеру группы.

Поэтому у него 7 валентных электронов.