|
 |
|
Pozdrav! Imam vise pitanja vezanih uz valencije i oksidacijske brojeve. Citala sam neke vase starije odgovore, neke stvari su mi jasne,a neke i dalje ne razumijem. 1.: Nije mi jasna sama razlika izmedju valencija i oksidacijskih brojeva. Je li pri odredjivanju imena spojeva pozeljnije odredjivati valencije ili oksidacijski broj i koja je uopće razlika osim u tome sto ispred valencije ne trebamo stavljati plus ili minus? Znam da je npr. valencija kisika uvijek 2, a oksidacijski broj moze biti 2,1 ili 1/2 pa znam da je neka razlika, ali ne znam koja. 2 pitanje: Pročitala sam na wikipediji → https://sh.wikipedia.org/wiki/Valentni_elektron da maksimalna valencija ne može biti veća od broja valentnih elektrona, a kasnije dolje pise da d elektroni mogu sudjelovati u gradjenju veza. Npr. za Sc el. konfiguracija je 4s2 3d1. Ovaj elektron u trećoj ljusci nije valentan, ali bi li on mogao tvoriti jos jednu valenciju? 3. pitanje: Možemo li polarnost molekule odrediti po obliku molekule tako da se vodimo "pravilom" da su simetricne molekule nepolarne,a asimetricne nepolarne? Prvi put kad sam isla primjeniti to pravilo za SCl2 sam mislila da je to nepolarna jer ako zanemarimo ove nepodijeljene elektrone izgleda simetricno. I onda kad sam pitala neke ucenike u razredu, oni su rekli da iako izgleda simetricno, ako ima nepodijeljenje elektrone je polarna (pa posto elektron kruzi okolo onda ipak ima logike da je asimetricna). Citala sam i starije odgovore kako odrediti polarnost, ali me zanima moze li se na ovaj nacin posto na satu nismo radili po vasim objasnjenjima? Nadam se da shvacate sto pitam jer znam da je malo zbrkano napisano. Unaprijed hvala na odgovoru.
|
|
Ime i prezime:
Mirta M
gitara29@yahoo.com
|
 |
 |
Kako su to elegantno napisali neznani autori Wikipedije, valencija elementa je mjera za moć kombiniranja njegovih atoma s drugima, kad se formiraju kemijski spojevi, odnosno molekule. Tom je krasnom rečenicom izbjegnuto pitanje naravi kemijske veze, kao i odnosa valencije, oksidacijskog broja i koordinacijskog broja. Međutim, njome je ujedno i izrečena povijesna bit valencije. U doba kad je smišljena, ne da molekule nisu bile dokazane, nego to nisu bili ni sâmi atomi. Konačan dokaz postojanja atomâ uslijedio je tek po otkriću röntgenske difrakcije, 1912., a sve dotle sve teorije o molekulskoj odnosno atomskoj naravi tvari bile su plod dedukcije kemičarâ. Koncept sličan valenciji prvi se put javlja još 1789., dok je u "modernom" obliku prvi put zapisan 1852.
Dakle, valencija je doslovno brojka koja iskazuje s koliko se drugih atoma neki atom može povezati. Zamisliš li si atom kao (plastelinsku) kuglicu, valenciju si možeš predočiti kao broj čačkalica koje vire iz te kuglice, a na koje možeš "nabosti" druge atome. I to je to. Valencija ne ide dalje od povezivanja atomâ jer je nastala prije nego što su otkriveni elektroni, kvantna mehanika i sve ono što danas znamo o atomima i molekulama.
Oksidacijski i koordinacijski broj krenuli su kao nadgradnja, odnosno proširenje pojma valencije, ali s otkrićem elektronâ, odnosno definicijom kemijske veze kao podijeljenih elektronskih parova otvorena su im vrata prema opisu znatno bližem stvarnom stanju stvarî. Zbog toga je usporedba valencije i dvaju spomenutih brojeva u prvom redu materijal za povjesničare kemije, a sâma valencija isključivo didaktički materijal, beskoristan za modernu znanost.
Danas je koordinacijski broj naprosto broj atomâ oko nekog atoma. Oksidacijski broj pak odgovara naboju atoma koji se dobije kad se molekula heterolitički pocijepa (tako da vezni elektroni uvijek pripadnu elektronegativnijem atomu). Osim formalno, danas se oksidacijsko stanje može odrediti i eksperimentalno, tako da je iz kemijske hipoteze definitivno prešlo u stvarni svijet.
Što se oksidacijskih brojeva kisika tiče, oni mogu biti –2, –1, –1/2, 0, 1/2, 1 i 2. –1/2 je oksidacijski broj kisika u superoksidnom anionu, a 1/2 u dioksigenilnom kationu. Razlog za polovice, inače neprirodne za oksidacijske brojeve, leži u tomu što spomenuti ioni imaju po jedan elektron viška, odnosno manjka, koji je delokaliziran između dva atoma. Općenito, delokalizacija može malo zakomplicirati stvari s oksidacijskim brojevima.
Ukratko, valencija i oksidacijski broj različiti su koncepti iako opisuju slične stvari. Valencija proizlazi iz omjerâ u kojima se elementi vežu u spojeve, dok oksidacijski broj proizlazi iz elektronske strukture molekula, odnosno kemijskih spojeva.
Odgovor na drugo pitanje dosta je jednostavan: d-elektroni jesu, odnosno mogu biti valentni elektroni. Skandij je gotovo isključivo trovalentan element. Slično vrijedi i za ostale prijelazne metale: njihovi d-elektroni u pravilu sudjeluju u formiranju spojeva pa su prema tomu valentni.
Treće ti je pitanje malko neprecizno. Konkretno, nisi rekla na koje elemente simetrije misliš. Molekula vode spada među polarn(ij)e molekule, a ima dvije ravnine i jednu os simetrije. Slično vrijedi i za amonijak, koji ima tri ravnine i jednu os (trećeg reda). Ono što određuje polarnost molekule nije simetrija, nego postojanje i raspored polarnih veza. Jednostavni slučajevi su molekule kod kojih nema polarnih veza, tako da su automatski nepolarne (npr. svi alkani). Kod molekula koje imaju polarnih veza moraš gledati kako su one raspoređene. Kod spomenutih vode i amonijaka pojedinačni dipolni momenti tako su posloženi, da su molekule ukupno polarne (jer svi ciljaju na istu stranu). Nasuprot njima, kod tetraklormetana imamo četiri polarne veze usmjerene u vrhove tetraedra. Takav raspored znači da će ukupan dipolni moment biti jednak nuli (što može biti intuitivno jasno, ali može se i izvesti vektorskim računom). Slično vrijedi i za npr. sumporov heksafluorid ili heksaklorbenzen. Općenito bi se moglo reći da će među molekulama kod kojih postoje polarne veze nepolarne biti one kod kojih su dipolni momenti usmjereni u vrhove nekog pravilnog geometrijskog tijela ili, kod planarnih molekula, u vrhove pravilnih poligona. Njima još treba dodati molekule poput oksamida ili dicijanoetina koje imaju centar simetrije, koji također vodi tomu da ukupan dipolni moment bude nula.
Oblik molekule sumporovog diklorida možeš dokučiti pomoću teorije VSEPR (o čemu smo već pisali), a jednom kad vidiš da oblikom podsjeća na molekulu vode, lako je zaključiti je li polarna ili ne (naravno, pritom ćeš uzeti u obzir i elektronegativnosti sumpora i klora).
Nadam se da je ovo malo razbistrilo situaciju. Ako nije, javi što još nije jasno. Usput budi rečeno, bilo bi dobro da raznorodna pitanja postavljaš odvojeno. Prvo i drugo ti još i mogu ići zajedno, ali treće je moglo biti i samo.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
