Chlor: walencyjność, właściwości chemiczne

Valence określa zdolność chloru do przyłączania się do atomów innych pierwiastków chemicznych.

Chlor, którego wartościowość ma różne znaczenia, znajduje się w siódmej grupie, w głównej podgrupie tabeli elementów. Daj nam dowiedzieć się o cechach strukturalnych atomu tego halogenu.

Chlor w dobrym stanie

Walencyjność atomów chloru zależy od cech strukturalnych jego poziomu zewnętrznego. Ten element znajduje się w grupie 7 (A), ma siedemnasty numer sekwencji. Biorąc pod uwagę, że element jest reprezentatywny dla czwartego okresu, ma on nie tylko s-, p-, ale także d-orbitale.

Konfiguracja elektronowa atomu

Jaką elektroniczną formułę ma chlor? Walencja wiąże się z cechami zewnętrznymi poziom energii dlatego piszemy konfigurację tego elementu.

W stanie nieodgadnionym tylko dwa elektrony znajdują się na pierwszym poziomie chloru, drugi jest zajęty przez osiem, na trzecim poziomie jest ich 10. Zauważ, że na ostatnim poziomie znajduje się niewypełniony d-orbital, który charakteryzuje możliwości walencyjne tego fluorowca.

• 1s22s22p63s23p53d0.

W tym przypadku wartość chloru jest równa I. Jest to typowe w przypadku interakcji z metalami (powstają chlorki). Wyższą wartościowość VII stanowi chlor w związkach z niemetalami, na przykład w tlenku chloru (7), a także w kwasie nadchlorowym.

Jako przykład podajemy wzory związków chloru, w których wykazują one wartościowość: HClO ₄ , Cl ₂ O ₇ .

Ostatni poziom elektroniczny w chemii nieorganicznej nazywana jest wartościowością, ponieważ to on wyjaśnia zdolność elementu do wchodzenia w interakcje chemiczne z innymi atomami.

Podekscytowany stan

Jak zachowuje się chlor po podgrzaniu? Jego walencja zmieni się, jeśli atom jest w stanie wzbudzonym.

Biorąc pod uwagę fakt, że każdy poziom energii ma pewną ilość energii, elektrony pierwszych dwóch poziomów nie zmieniają swojej pierwotnej pozycji. Obserwuje się przejście jednego p-elektronu z poziomu energii 3p do podpoziomu 3d. W jaki sposób zmieni to ich udział w reakcjach chemicznych chloru? Jego walencja się zmieni, będzie równa się trzem.

Rozważmy konfigurację elektronów, którą chlor uzyskuje w tym przypadku.

• 1s22s22p63s23p43d1.

Ta konfiguracja nie jest stabilna, więc związki chloru, w których wykazuje stopień utlenienia +3, szybko rozkładają się.

Ponieważ na orbitali 3d znajdują się jeszcze cztery wolne komórki kwantowe, możliwe jest późniejsze przejście elektronu z podpoziomu 3p, co prowadzi do utworzenia kolejnej konfiguracji atomu chloru.

• 1s22s22p63s23p33d2.

W tym przypadku istnieje pięć niesparowanych elektronów, więc chlor może wykazywać wartościowość V, stan utlenienia +5.

Przy maksymalnym podgrzaniu atomu chloru elektron przenosi się z 3s-sublevel do orbity 3d. W tym przypadku, chlorek ma maksymalną wartość 7.

• 1s22s22p63s13p33d3.

Na zewnętrznym poziomie energii ma siedem niesparowanych elektronów, więc wartość chloru w związkach wynosi 7.

Rozkład elektronów według poziomów, podpoziomów i ich przejścia odbywa się zgodnie z zasadą Hunda i zasadą Pauliego.

Jak jest w tym przypadku wskazany chlor? Walencja elementu jest zwykle oznaczana cyframi rzymskimi, a stan wzbudzony atomu jest oznaczony gwiazdką.

Wniosek

Wszystkie koszty energia wewnętrzna które przechodzą do procesu wzbudzenia atomu chloru, są w pełni kompensowane przez energię uwalnianą podczas formowania wiązania kowalencyjne. To wyjaśnia zwiększoną aktywność chemiczną chloru w stanie wzbudzonym. Na maksimum stany utleniania (+7) wykazuje właściwości silnego środka utleniającego.

Zdolności walencyjne atomu pierwiastka chemicznego nie są ograniczone jedynie liczbą niesparowanych elektronów w postaci stacjonarnej i wzbudzonej. Na przykład, w tworzeniu wiązań w cząsteczkach poprzez mechanizm donor-akceptor, zakłada się również użycie wolnych orbitali.

Jakie czynniki wpływają na pojemność walencyjną atomu chloru? Podsumowując, powiedzmy, że przede wszystkim należy zwrócić uwagę na liczbę niesparowanych elektronów (puste orbitale). Ponadto atom musi mieć wolną orbitę, do której przeniosą się elektrony po ogrzaniu.