化学における原子価の定義

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原子価は通常、 電子 の最外殻を満たすために必要 原子 .例外が存在するため、価数のより一般的な定義は、特定の原子が一般的に持つ電子の数です。 債券 または原子が形成する結合の数。 （考え 鉄 、2 価または 3 価の場合があります。)

IUPAC の原子価の正式な定義は、原子と結合できる一価原子の最大数です。通常、定義は水素原子または塩素原子のいずれかの最大数に基づいています。 IUPAC では 1 つの原子価 (最大値) しか定義されていませんが、原子は複数の原子価を表示できることが知られています。たとえば、銅は通常、1 または 2 の原子価を持っています。

例

ニュートラルです 炭素 原子には6つの電子があり、電子殻配置1秒の²2秒²2p². 2pを満たすために4つの電子を受け入れることができるため、炭素の原子価は4です。 軌道 .

共通原子価

周期表の主なグループの元素の原子は、1 から 7 の間の原子価を表示する場合があります (8 は完全なオクテットであるため)。

• グループ 1 (I) - 通常は 1 の原子価を表示します。例: NaCl 中の Na
• グループ 2 (II) - 典型的な原子価は 2 です。例: MgCl 中の Mg₂
• グループ 13 (III) - 通常の原子価は 3 です。例: AlCl 中の Al₃
• グループ 14 (IV) - 通常の原子価は 4 です。例: CO (二重結合) または CH の C₄(単結合)
• グループ 15 (V) - 通常の原子価は 3 と 5 です。例は NH の N です₃および PCl 中の P₅
• グループ 16 (VI) - 典型的な原子価は 2 と 6 です。例: H の O₂〇
• グループ 17 (VII) - 通常の原子価は 1 と 7 です。例: HCl 中の Cl

原子価と酸化状態

「原子価」には 2 つの問題があります。まず、定義があいまいです。第二に、これは単なる整数であり、原子が電子を獲得するか、最も外側の電子を失うかを示す記号はありません。たとえば、水素と塩素の原子価はどちらも 1 ですが、通常、水素は電子を失って H になります。⁺、一方、塩素は通常追加の電子を獲得して Cl になります^-.

酸化状態は、大きさと符号の両方を持っているため、原子の電子状態のより良い指標です。また、元素の原子は、条件に応じて異なる酸化状態を示す可能性があることも理解されています。符号は、電気陽性原子の場合は正、電気陰性原子の場合は負です。水素の最も一般的な酸化状態は +8 です。塩素の最も一般的な酸化状態は -1 です。

簡単な歴史

「原子価」という言葉は、ラテン語から 1425 年に記述されました。 バレンシア 、強さまたは容量を意味します。原子価の概念は、化学結合と分子構造を説明するために 19 世紀後半に開発されました。化学原子価の理論は、エドワード フランクランドによる 1852 年の論文で提案されました。