Валентность: различия между версиями

Решающую роль в создании теории валентности сыграл [[Кекуле, Фридрих Август|Фридрих Август Кекуле]]. В 1857 г.году он показал, что углерод является четырёхосновным (четырёхатомным) элементом, и его простейшим соединением является [[метан]] СН₄. Уверенный в истинности своих представлений о валентности атомов, Кекуле ввёл их в свой учебник органической химии: основность, по мнению автора — фундаментальное свойство атома, свойство такое же постоянное и неизменяемое, как и [[Атомная масса|атомный вес]]. В 1858 г.году взгляды, почти совпадающие с идеями Кекуле, высказал в статье «''О новой химической теории''» [[Купер, Арчибалд Скотт|Арчибальд Скотт Купер]].

Уже три года спустя, в сентябре 1861 г.-го, [[Бутлеров, Александр Михайлович|А. М. Бутлеров]] внёс в теорию валентности важнейшие дополнения. Он провёл чёткое различие между свободным атомом и атомом, вступившим в соединение с другим, когда его сродство «''связывается и переходит в новую форму''». Бутлеров ввёл представление о полноте использования сил сродства и о «''напряжении сродства''», то есть энергетической неэквивалентности связей, которая обусловлена взаимным влиянием атомов в молекуле. В результате этого взаимного влияния атомы в зависимости от их структурного окружения приобретают различное ''«химическое значение''». Теория Бутлерова позволила дать объяснение многим экспериментальным фактам, касавшимся изомерии органических соединений и их реакционной способности.

Огромным достоинством теории валентности явилась возможность наглядного изображения молекулы. В 1860-х гг.годах появились первые [[молекулярные модели]]. Уже в 1864 г.году [[Браун, Александер Крум|А. Браун]] предложил использовать структурные формулы в виде окружностей с помещёнными в них символами элементов, соединённых линиями, обозначающими химическую связь между атомами; количество линий соответствовало валентности атома. В 1865 г.году [[Гофман, Август Вильгельм|А. фон Гофман]] продемонстрировал первые шаростержневые модели, в которых роль атомов играли [[крокет]]ные шары. В 1866 г.году в учебнике Кекуле появились рисунки [[Стереохимия|стереохимических моделей]], в которых атом углерода имел тетраэдрическую конфигурацию.

Первоначально за единицу валентности была принята валентность атома водорода. Валентность другого элемента можно при этом выразить числом атомов водорода, которое присоединяет к себе или замещает один атом этого другого элемента. Определенная таким образом валентность называется валентностью в [[Гидриды|водородных соединениях]] или валентностью по водороду: так, в соединениях HCl, H{{sub|2}}O, NH{{sub|3}}, CH{{sub|4}} валентность по водороду хлора равна единице, кислорода –— двум, азота –— трём, углерода –— четырём.

Валентность кислорода, как правило, равна двум. Поэтому, зная состав или формулу кислородного соединения того или иного элемента, можно определить его валентность как удвоенное число атомов кислорода, которое может присоединять один атом данного элемента. Определенная таким образом валентность называется валентностью элемента в [[Оксиды|кислородных соединениях]] или валентностью по кислороду: так, в соединениях K{{sub|2}}O, CO, [[Оксид азота(III)|N{{sub|2}}O{{sub|3}}]], SiO{{sub|2}}, SO{{sub|3}} валентность по кислороду калия равна единице, углерода –— двум, азота –— трём, кремния –— четырём, серы –— шести.

У большинства элементов значения валентности в водородных и в кислородных соединениях различны: например, валентность серы по водороду равна двум (H{{sub|2}}S), а по кислороду шести (SO{{sub|3}}). Кроме того, большинство элементов проявляют в разных своих соединениях различную валентность [некоторые элементы могут не иметь ни гидридов, ни оксидов]. Наприм., углерод образует с кислородом два оксида: монооксид углерода CO и диоксид углерода CO{{sub|2}}. В монооксиде углерода валентность углерода равна двум, а в диоксиде –— четырём (некоторые элементы способны образовывать также [[пероксиды]]). Из рассмотренных примеров следует, что охарактеризовать валентность элемента каким-нибудь одним числом и/или методом, как правило, нельзя.