ქიმიური ელემენტის ატომის ვალენტობა

 

რა არის ვალენტობა ?

 

ვალენტობა არის  ელემენტის ატომის უნარი შეიერთოს „სხვა“ ატომების განსაზღვრული რაოდენობა 

[ ესაა „ვალენტობის“ ცნება-ზეპირად]

 

ვალენტობა  ლათინურად  „ძალას’’ ნიშნავს

 

რა არის მიღებული ვალენტობის ერთეულად ?

 

ვალენტობის ერთეულად მიღებულია წყალბადის ატომის ვალენტობა[უნარი]

ამასთან,წყალბადის ატომს არ შეუძლია შეიერთოს სხვა ელემენტის ერთ ატომზე მეტი[!]

ანუ „წყალბადის ატომის ვალენტობაა“ - I  [ზეპირად]

 

ყურადღება:

 წყალბადნაერთებში რამდენ წყალბადის ატომსაც მიიერთებს  „სხვა“ ელემენტის ატომი ,ის ატომი  სწორედ იმდენ ვალენტიანია

 

დავალება:

გამოთვალე  არამეტალების ვალენტობა მოცემულ წყალბადნაერთებში HCl,  H₂O, NH₃ ,CH₄

[მიუწერე გვერდზე  რომაულ ციფრებში]

 

პასუხი:

მოცემულ ნაერთებში :

Cl [ქლორის ატომის]- ვალენტობაა-

O[ჟანგბადის ატომის] -ს ვალენტობაა -

N[აზოტის ატომის]-ის ვალენტობაა-

C[ნახშირბადის  ატომის]ვალენტობაა-

 

რომელ  ატომებს აქვთ მუდმივი ვალენტობა ?

 

წყალბადს H - I

ფტორს  F - I

კალიუმს K  -I

ნატრიუმს Na  -I

ჟანგბადს  O  - II

კალციუმს Ca  -II

ბარიუმს Ba  -II

ბერილიუმს Be -II

სტრონციუმს Sr  -II

მაგნიუმს  Mg -II

თუთიას  Zn  -II

ალუმინს Al -III

ბორს B           -III

 

დავიმახსოვროთ[ზეპირად]  !!!!!

მუდმივად ერთვალენტიანია: Na, K, F, H

მუდმივად ორვალენტიანია: Zn , Mg, Sr, Be, Ba, Ca, O

მუდმივად სამვალენტიანია : Al , B

 

როგორც ვხედავთ  „მუდმივი ვალენტობა ‘’ აქვს  „პერიოდული ცხრილის’’

I ,II და  III ჯგუფის ქიმიური  ელემენტების ატომებს

მათი „ვალენტობა’’ ემთხვევა  „ჯგუფის ნომრებს’’

 

 

რომელ ელემენტებს აქვს „ცვალებადი ვალენტობა’’ ?

 

ნახშირბადი C    2  და 4 ვალენტიანია [C(I) ; C(IV) ]

სილიციუმი Si    2  და 4 ვალენტიანია [Si(II) ; Si(IV)]

სპილენძი Cu       1  ან  2  ვალენტიანია [Cu(I); Cu(II)]

რკინა  Fe            2  და 3 ვალენტიანია  [Fe(II); Fe(III)]     

ქრომი Cr          2  ;3  და  6 ვალენტიანია  [Cr(II), Cr(III); Cr(VI)]

გოგირდი S     2  , 4  და 6  ვალენტიანია [S(II),S(IV), S(VI) ]

ფოსფორი P    3 და 5  ვალენტიანია   [P(III) ,P(V) ]

აზოტი N       1; 2; 3;4   და 5  ვალენტიანია [ N(I) , N(II), N(III); N(IV); N(V)]

ქლორი Cl    1 და 7 ვალენტიანია [Cl (I) ; Cl(7)]

 

ვეცადოთ დავიმახსოვროთ ზეპირად !

როგორ გავიგოთ ნაერთებში[მოლეკულებში]  შემავალი ატომების ვალენტობა ?

 

1       „ცვალებადვალენტიანი ელემენტის“[ატომის]  ვალენტობის დადგენა „ბინარულ ნაერთებში’’ [ამოხსნის ნიმუშები და დავალება]

 

·        როცა ცნობილია  ნაერთის[მოლეკულის]  „ქიმიური ფორმულა“ ,“მუდმივვალენტიანი ელემენტის“  დახმარებით შესაძლებელი ხდება  „ცვალებადვალენტიანი ელემენტის“  ვალენტობის  დადგენა

 

·        მაგ. თუ გვაქვს „ „ფოსფორის ოქსიდის ’’  ქიმიური ფორმულა P₂O₅ და გვჭირდება მისი რომელიმე ელემენტის[P-ს  O-ს ] ვალენტობის გაგება უნდა გვახსოვდეს შემდეგი წესი :

 

„ბინარულ -ნაერთში’’  „ერთი ელემენტის“ ყველა ატომთა „ვალენტობის ეთეულის“ ჯამი’’[ანუ ამ ელემენტის „ატომთა რიცხვის“ ნამრავლი ამ ატომის ვალენტობაზე]  ტოლია „მეორე ატომის ვალენტობის ერთეულთა ჯამის’’[ანუ „მე -2 ატომთა რიცხვის“ ნამრავლისა „მე-2 ატომის ვალენტობაზე“] 

 

ანუ რადგან ვიცით ,რომ  ჟანგბადი O „მუდმივად ორვალენტიანია’’[იხ. ზემოთ]  და მოცემულ „ნაერთში’’ P₂O₅ ^--ში  მას[ჟანგბადს]  5 ატომი აქვს ,ამიტომ  2^.5=10[ ამით ვიგებთ „ჟანგბადის  „ატომთა რიცხვის“ ნამრავლს ჟანგბადის  „ატომის ვალენტობაზე“]

 

„ჟანგბადის  ატომთა რიცხვის ნამრავლი ჟანგბადის  ატომის ვალენტობაზე“ [10]  კი ტოლია „ფოსფორის „ატომთა რიცხვის“ ნამრავლისა „ფოსფორის  ატომის“ ვალენტობაზე’’[ ანუ  ისიც 10-ია]

 

რადგან მოცემულ ნაერთში P₂O₅ -ში  ფოსფორს 2 ატომი აქვს  10 : 2 = V

 

საბოლოო პასუხი: „ნაერთში’’ P₂O₅ ^--ში   ფოსფორის ატომის ვალენტობა არის   -V

 

ხ

    ავხსნათ იგივე წესით  უფრო  გასაგებად:

 

მაგ.#1

ვთქვათ მოცენულია ნაერთის ქიმიური ფორმულა P₂O₃  .  იპოვეთ    P-ს  ვალენტობა

 

ამოხსნა:

ვიცით რომ  O ნუდმივად ორვალენტიანია - O[II]  ,დავაწეროთ ჟანგბადის ატომის სიმბოლოს თავზე ჟანგბადის ატომის ვალეტობა რომაული ციფრებით.

 

      II

P₂O₃

 

ამ ნაერთში „ჟანგბადის  ატომთა რიცხვის[ჟანგბადის ატომის ინდექსის]  ნამრავლი  ჟანგბადის  ატომის ვალენტობაზე“   არის  3^.II =6

და იგი ტოლია  -„ფოსფორის ატომთა რიცხვის[ფოსფორის ატომის ინდექსის]  ნამრავლისა ფოსფორის  ატომის ვალენტობაზე [რომელიც უცნობია] ’’    6= 2^. X  

X=6: 2

X=III-ს

                          _{III   II}

ანუ       P₂O₃       ნაერთში  P - სამვალენტიანია - ანუ   P[III]-ია

 

მაგ.#2

ვთქვათ მოცენულია ნაერთის ქიმიური ფორმულა NH₃  .  იპოვეთ    N-ის  ვალენტობა

ამოხსნა:

ვიცით რომ  H  მუდმივად ერთვალენტიანია - H[I] , ,დავაწეროთ წყალბადის ატომის სიმბოლოს თავზე წყალბადის  ატომის ვალეტობა რომაული ციფრებით.

        I

  NH₃

ამ ნაერთში „წყალბადის  ატომთა რიცხვის[ე.ი. წყალბადის ატომის ინდექსის]  ნამრავლი  წყალბადის  ატომის ვალენტობაზე“   არის  3^.I =3

და იგი ტოლია  -„აზოტის  ატომთა რიცხვის[ე.ი. აზოტის  ატომის ინდექსის]  ნამრავლისა აზოტის  ატომის ვალენტობაზე [რომელიც უცნობია] ’’    3= 1^. X  

 

X=3: 1

X=III-ს

                _{III   I}

ანუ       NH₃      ნაერთში  N - სამვალენტიანია -   ანუ N[III]-ია

 

 

მაგ #  3

ვთქვათ მოცენულია ნაერთის ქიმიური ფორმულა Al₂O₃  .  იპოვეთ    Al--ის  ვალენტობა

 

ამოხსნა:

ვიცით რომ O  მუდმივად ერთვალენტიანია - O[II] , ,დავაწეროთ ჟანგბადის  ატომის სიმბოლოს თავზე ჟანგბადის  ატომის ვალეტობა რომაული ციფრებით.

            II

     Al₂O₃

ამ ნაერთში „ჟანგბადის  ატომთა რიცხვის[ჟანგბადის ატომის ინდექსის]  ნამრავლი  ჟანგბადის  ატომის ვალენტობაზე“   არის  3^.II =6

და იგი ტოლია  -„ალუმინის ატომთა რიცხვის[ე.ი. ალუმინის  ატომის ინდექსის]  ნამრავლისა ალუმინის  ატომის ვალენტობაზე [რომელიც უცნობია] ’’    6= 2^. X  

X=6: 2

X=III-ს

 

                          _{III   II}

ანუ       Al₂O₃       ნაერთში Al - სამვალენტიანია -  ანუ  P[III]-ია

 

 [ შენიშვნა Al -ის ატომი ისედაც „მუდმივად სამვალენტიანია“  არამხოლოდ ჟანგბანაერთში,არამედ სხვა ნაერთებშიც იხ. ზემოთ მოცემული  მუდმივვალენტიან ელემენტთა სია]

 

ხ

ჩვენ  შევისწავლეთ „ბინარულ ნაერთებში’’ „ცვალებადვალენტიანი ელემენტის“ ატომის ვალენტობის პოვნის წესი  როდესაც მოცემულია  ბინარული ნაერთის ქიმიური ფორმულა[ ანუ როდესაც ცნობილია „მუდმივვალენტიანი ელემენტის ატომის ვალენტობა“ და  „ატომთა რიცხვი’’]

დავალება:

გამოთვალე  ვალენტობები მოცემულ ნაერთებში :

CO

FeO

CO₂

N₂O₅

CuOH

Cu(OH)₂

SO₃

Cr₂O₃

 

სამელემენტიან ნაერთებში[მოლეკულებში] ცვლადვალენტიანი ელემენტის ვალენტობის პოვნის წესი [ამოხსნის ნიმუშები]

 

მაგ.#1

ვთქვათ მოცემულია სამელემენტიანი  ნაერთის ქიმიური ფორმულა H₂SO₄ [ეს გოგირდმჟავას მოლეკულის ქიმიური ფორმულაა] .  იპოვეთ    S-ის[გოგირდი]  ვალენტობა ამ ნაერთში

 

ამოხსნა:

ვიცით რომ O  მუდმივად ერთვალენტიანია - O[II] , ,დავაწეროთ ჟანგბადის  ატომის სიმბოლოს თავზე ჟანგბადის  ატომის ვალეტობა რომაული ციფრებით.

 

ვიცით რომ  H  მუდმივად ერთვალენტიანია - H[I] , ,დავაწეროთ წყალბადის ატომის სიმბოლოს თავზე წყალბადის  ატომის ვალეტობა რომაული ციფრებით.

 

ავღნიშნოთ X-ით  გოგირდის ატომის ვალენტობა ამ ნაერთში ,და დავაწეროთ თავზე გოგირდის ატომს

 

I  X  II

H₂S O₄

ამ ნაერთში „ჟანგბადის  ატომთა რიცხვის[ე.ი. ჟანგბადის ატომის ინდექსის]  ნამრავლი  ჟანგბადის  ატომის ვალენტობაზე“   არის  4^.II =8

 

და იგი ტოლია  -

 

„წყალბადის   ატომთა რიცხვის[ე.ი. წყალბადის   ატომის ინდექსის]  ნამრავლისა წყლბადის ატომის ვალენტობაზე’’  -ისა   და    „გოგირდის  ატომთა რიცხვის[ე.ი. გოგირდის   ატომის ინდექსის]  ნამრავლისა გოგირდის  ატომის ვალენტობაზე’’ -ის    ჯამის

ანუ    8= 2^.1 + 1^.X

X= 8-2=VI

                          _{I    VI     II}

ანუ      H₂SO₄     ნაერთში    S - ექვსვალენტიანია - ე.ი.   S[VI]-ია

 

 

მაგ. #2

ვთქვათ მოცემულია სამელემენტიანი  ნაერთის ქიმიური ფორმულა H₃PO₄ [ფოსფორმჟავას მოლეკულის ქიმიური ფორმულაა] .  იპოვეთ    P-ის[ფოსფორი ]  ვალენტობა ამ ნაერთში[ე.ი. ამ მოლეკულაში]

ამოხსნა:

ვიცით რომ O  მუდმივად ერთვალენტიანია - O[II] , ,დავაწეროთ ჟანგბადის  ატომის სიმბოლოს თავზე ჟანგბადის  ატომის ვალეტობა რომაული ციფრებით.

 

ვიცით რომ  H  მუდმივად ერთვალენტიანია - H[I] , ,დავაწეროთ წყალბადის ატომის სიმბოლოს თავზე წყალბადის  ატომის ვალეტობა რომაული ციფრებით.

 

ავღნიშნოთ X-ით  ფოსფორის  ატომის ვალენტობა ამ ნაერთში ,და დავაწეროთ თავზე გოგირდის ატომს

 

I  X  II

H₃P O₄

ამ ნაერთში „ჟანგბადის  ატომთა რიცხვის[ე.ი. ჟანგბადის ატომის ინდექსის]  ნამრავლი  ჟანგბადის  ატომის ვალენტობაზე“   არის  4^.II =8

 

და იგი ტოლია  -

 

„წყალბადის   ატომთა რიცხვის[ე.ი. წყალბადის   ატომის ინდექსის]  ნამრავლისა წყლბადის ატომის ვალენტობაზე’’ -ისა   და    „ფოსფორის   ატომთა რიცხვის[ე.ი. ფოსფორის  ატომის ინდექსის]  ნამრავლისა გოგირდის  ატომის ვალენტობაზე’’-ის     ჯამის

ანუ    8= 3^.1 + 1^.X

X= 8-3=V

                          _{I    V    II}

ანუ      H₃PO₄     ნაერთში P- ხუთვალენტიანია -   P[V]-ია

 

 

ხ

ნაერთების[მოლეკულების] ქიმიური ფორმულების შედგენა,როცა ცნობილია ცვლადვამტიანი ელემენტების   ვალენტობა  [ამოხსნის ნიმუშები და დავალება]

 

მაგ.#1

დაწერე ხუთვალენტიანი  ფოსფორის და ჟანგბადის ნაერთის ფორმულა.

 

მოც:

P[V]

O[II]

უ.ვ.    P-ს და O-ს   ნაერთის  ქიმიური ფორმულა

 

ამოხსნა:

 

ნაბიჯი 1

დავაწეროთ  ვალენტობები  ნაერთის ატომებს რომაული ციფრებით

V II

 PO

ნაბიჯი 2

V-ის და II-ის  უმცირესი საერთო ჯერადი[უ.ს.ჯ]  არის 10

უ.ს.ჯ= 10

ნაბიჯი 3

ეს  ნაპოვნი უ,ს. ჯ  არის „ჟანგბადის   “ატომთა რიცხვის” [ის უცნობია ამიტომ აღვნიშნოთ X-ით]    ნამრავლი  ჟანგბადის  ატომის ვალენტობაზე“  

10= X^.II   

საიდანაც

X= 10:II =5 [ ასე გავიგეთ “ჟანგბადის ატომთა რიცხვი ‘’ ანუ O-ს ინდექსი]

მაშინ ფორმულა ასეთ შუალედურ  სახეს მიიღეებს

V II

 PO₅

იმავდროულად ეს  უ,ს. ჯ  არის „ფოსფორის    “ატომთა რიცხვის’’  [რადგან უცნობია აღვნიშნოთY-ით]   ნამრავლი  ფოსფორის   ატომის ვალენტობაზე“  

 

10=Y^.V 

საიდანაც

X= 10:V =2 [ ასე გავიგეთ “ფოსფორის  ატომთა რიცხვი ‘’ ნაერთში  ანუ P-ს ინდექსი]

მაშინ ფორმულა ასეთ საბოლოო   სახეს მიიღეებს

 V II

 P₂O₅

 

ნაბიჯი 4

პასუხი: ხუთვალენტიანი  ფოსფორის და ჟანგბადის ნაერთის ფორმულა არის P₂O₅

 

მაგ. #2

დაწერე შვიდვალენტიანი ქლორის და ჟანგბადის ნაერთის ფორმულა

მოც: 

Cl[VII] 

O[II]

უ.ვ.  Cl_yO_x = ?

 

ამოხსნა:

 

ნაბიჯი 1

დავაწეროთ ატომებს თავზე მატი ვალენტობები რომაული ციფრებით

VII II

Cl_yO_x

ნაბიჯი 2

ვიპოვოთ  VII-ის  II-ის  უ.ს.ჯ.

უ.ს.ჯ [VII;II]=14

ნაბიჯი 3

14: VII=2 [Cl-ს „ატომთა რიცხვი’’ ნაერთში ]

 14: II=7 [O-ს „ატომთა რიცხვი’’ ნაერთში ]

ნაბიჯი 4

პასუხი: შვიდვალენტიანი ქლორის და ჟანგბადის ნაერთის ფორმულა არის -Cl₂O₇

 

დავალება:

 

დაწერე  ექვს ვალენტიანი  გოგირდის  და ჟანგბადის ნაერთის ფორმულა

 

დაწერე კალციუმის ოქსიდის ფორმულა

 

დაწერე  C[IV] -ის  ოქსიდის  ფორმულა

 

როგორია წყალბადის ზეჟანგში [H₂O₂] თითოეული ელემენტის ვალენტობა ? დაწერეთ სტრუქტურაც

 

გამოთვალეთ აზოტის ვალენტობა ამონიუმის იონში [NH⁺₄]

 

 

ხ

 

გამოთვალე  ელემენტთა ვალენტობები  შემდეგ ნაერთებში :

As₂O₃

SeO₃

H₄P₂O₇

NH₄NO₃

H₂SO₄

AgNO₃

 

ხ

ამრიგად ,ატომების ვალენტობის ცოდნა გვჭირდება იმისტვის,რომ სწორედ შევადგინოთ ნაერთების[მოლეკულების]  ქიმიური ფორმულები

 

დავალება:

 

1)     დაწერე ერთვალენტიანი აზოტის და ჟანგბადის ნაერთის ქიმიური ფორმულა

2)     დაწერე ორვალენტიანი აზოტის და ჟანგბადის ნაერთის ქიმიური ფორმულა

3)     დაწერე  სამვალენტიანი აზოტის და ჟანგბადის ნაერთის ქიმიური ფორმულა

4)     დაწერე სამვალენტიანი ქრომის და ქლორის ნაერთის ქიმიური ფორმულა

5)     დაწერე  ექვსვალენტიანი ქრომის და ჟანგბადის ნაერთის ქიმიური ფორმულა

6)     დაწერე ოთხვალენტიანი ნანგანუმის და ჟანგბადის ნაერთის ქიმიური ფორმულა

7)     დაწერე სამვალენტიანი ფოსფორის და ჟანგბადის ნაერთის ქიმიური ფორმულა

 

 

 

დავალება:

1)     რამდენ ვალენტიანია აზოტი  NH₃    ნაერთში

 

2)     რამდენ ვალენტიანია გოგირდი SO₂      ნაერთში

3)     რამდენ ვალენტიანია გოგირდი SO₃    ნაერთში

4)     რამდენ ვალენტიანია გოგირდი  და ალუმინი Al₂S₃     ნაერთში

5)     რამდენ ვალენტიანია გოგირდი H₂S     ნაერთში

 

6)     რამდენ ვალენტიანია რკინა  და ქლორი FeCl₂     ნაერთში

7)     რამდენ ვალენტიანია ქლორი  Cl₂O₇       ნაერთში

8)     რამდენ ვალენტიანია ქლორი   და ალუმინი AlCl₃       ნაერთში

9)     რამდენ ვალენტიანია ქლორი   Cl₂O      ნაერთში

 

 

დაიმახსოვრე :   Cl  ნაერთის ქიმიურ ფორმულის   ბოლოში ყოველთვის შვიდვალენტიანია  ანუ Cl[VII] -ია, ხოლო  Cl  ნაერთის ქიმიურ ფორმულის   დასწყისში ყოველთვის ერთვალენტიანია  ანუ Cl[I] -ია,

 

სამახსოვრო:

 

როგორი ვალენტობა აქვს გოგირდს წყალბადთან და მეტალებთან ?

 

გოგირდის ვალენტობა წყალბადთან და მეტალებთან მუდმივად 2-ის ტოლია [S(II]

H₂S       FeS

როგორი ვალენტობა აქვს გოგირდს ჟანგბადთან ?

 

გოგირდის ვალენტობა ჟანგბადთან ან 2-ის ტოლია [S(II]  ან  4-ის ტოლია[ S(IV) ]

SO₂   და  SO₄

 

როგორი ვალეტნობა აქვთ ჰალოგენებს წყალბადთან და მეტალებთან ?

 

ქლორის,ბრომის,და იოდის ვალენტობა წყალბადთან და მეტალებთან  მუდმივად I-ის ტოლია

HCl ; HBr ; HI [„ქლორწყალბადმჟავა’’,“ბრომწყალბადმჟავა’’,“იოდწყალბადმჟავა’’]

NaCl ;NaBr ;NaI [“ნატრიუმქლორიდი’’,“ნატრიუმბრომიდი’’,ნატრიუმიოდიდი’’]

 

როგორი ვალენტობა აქვთ აზოტს და ფოსფორს  წყალბადთან და მეტალებთან ?

 

აზოტის და ფოსფორის  ვალენტობა წყალბადთან და მეტალებთან  მუდმივად 3-ის ტოლია

[ N(III)] და P(III)]

 

NH₃[ამიაკი]   ;PH₃[ფოსფინი]

 

 

როგორი ვალენობა აქვთ არამეტალებს   წყალბადთან და მეტალებთან ?

 

არამეტალების ვალენტობა წყალბადთან და მეტალებთან უდრის „შრის შევსებამდე საჭირო ელექტრონთა რიცხვს’’

უფრო მარტივად „8-ს გამოკლებული ჯგუფის ნომერი’’

 

მაგ.

Cl - მე-7 ჯგუფშია  ; 8-7= 1  ვალენტობა ქლორისა -1-ია [HCl]

O  - მე-6 ჯგუფშია  ; 8-6= 2  ვალენტობა ჟანგბადისა  -2-ია [H₂O]

N- მე-5 ჯგუფშია  ; 8-5= 3  ვალენტობა აზოტისა   -2-ია [NH₃]

 

როგორი ვალენტობა აქვთ ინერტულ აირებს   წყალბადთან და მეტალებთან ?

 

ინერტული აირების : ჰელიუმის,არგონის ნეონის და სხვების „ვალენტობა’’- 0- ის ტოლია  

 

 

 

ხ

„ცვლადვალენტიანი ელემენტის“ ვალენტობის დადგენა გრაფიკული ფორმულებით

 

CO₂  [ნახშირორჟანგი-]      ნაერთის გრაფიკული  ფორმულა არის  

  O = C= O 

  საიდანაც ჩანს რომ  C-ასეთ ნაერთში ჟანგბადმაერთში  IV ვალენტიანია

 

ხ

CH₄    [მეთანი-„ბუნებრივი აირი’’]           ნაერთის გრაფიკული  ფორმულა არის   :

                                                                                             H

                                                                                              ï

                                                                                    H ¾  C  ¾ H

                                                                                                ï

                                                                                                H

 საიდანაც ჩანს რომ  C-ასეთ წყალბადნაერთში IV ვალენტიანია