เราอธิบายว่าความจุคืออะไรในวิชาเคมีและประเภทของความจุคืออะไร นอกจากนี้ ตัวอย่างขององค์ประกอบทางเคมีบางอย่าง
วาเลนเซียคืออะไร?
ใน เคมีเราพูดถึงความจุเพื่ออ้างถึงจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่กำหนดมีที่ระดับสุดท้ายของ พลังงาน. อีกวิธีหนึ่งในการตีความความจุคือจำนวนอิเล็กตรอนที่อะตอมขององค์ประกอบทางเคมีบางชนิดต้องยอมแพ้หรือยอมรับเพื่อให้ระดับพลังงานสุดท้ายสมบูรณ์ เหล่านี้ อิเล็กตรอน มีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษ เนื่องจากมีหน้าที่ในการสร้างพันธะเคมี เช่น พันธะโควาเลนต์ (co-valent: พวกเขาแบ่งปันความจุ). มันเป็นอิเล็กตรอนเหล่านี้ที่เข้าไปแทรกแซงใน ปฏิกริยาเคมี.
อะตอมสามารถมีความจุได้ตั้งแต่หนึ่งความจุขึ้นไป ด้วยเหตุนี้แนวคิดนี้ (สร้างขึ้นในศตวรรษที่สิบเก้าเพื่ออธิบาย "ความสัมพันธ์" ระหว่างความแตกต่าง อะตอม ทราบแล้ว) ถูกแทนที่ด้วย "เลขออกซิเดชัน" ซึ่งสุดท้ายก็แทนค่าเดียวกัน
ตัวอย่างเช่น อะตอมไฮโดรเจนมีวาเลนซ์ 1 ซึ่งหมายความว่ามันสามารถแบ่งอิเล็กตรอนในเปลือกสุดท้ายได้ ในทางกลับกัน คาร์บอนมีความจุ 2 หรือ 4 นั่นคือสามารถให้อิเล็กตรอนได้สองหรือสี่ตัว ดังนั้นจำนวนเวเลนซ์จึงแสดงถึงความสามารถขององค์ประกอบที่จะได้รับหรือให้อิเล็กตรอนระหว่างปฏิกิริยาหรือ พันธะเคมี.
ตลอดประวัติศาสตร์ แนวคิดเรื่องความจุทำให้เกิดการพัฒนาทฤษฎีเกี่ยวกับพันธะเคมี เช่น
- โครงสร้างลูอิส มันเป็นการแสดงสองมิติของ โมเลกุล หรือ ไอออนโดยที่พันธะโควาเลนต์แสดงด้วยขีดกลางและอิเล็กตรอนที่ไม่ใช้ร่วมกันด้วยจุด หากมีคู่อิเล็กตรอนเพียงคู่เดียวในโครงสร้าง พวกมันจะถูกแทนด้วยจุดสองจุด
- ทฤษฎีพันธะเวเลนซ์ ทฤษฎีนี้ระบุว่าอะตอมกลางในโมเลกุลมีแนวโน้มที่จะสร้างคู่ของอิเล็กตรอน ซึ่งขึ้นอยู่กับข้อจำกัดทางเรขาคณิตของโมเลกุลและการปฏิบัติตามกฎออกเตต (ไอออนของ องค์ประกอบทางเคมี ต้องทำให้ระดับพลังงานสุดท้ายสมบูรณ์ด้วยอิเล็กตรอน 8 ตัวเพื่อให้มีการกำหนดค่าที่เสถียรยิ่งขึ้น)
- ทฤษฎีการโคจรของโมเลกุล ตามทฤษฎีนี้ อิเล็กตรอนไม่ได้ถูกกำหนดให้กับพันธะระหว่างอะตอม (ตามที่ระบุไว้ในโครงสร้างลูอิส) แต่อิเล็กตรอนเหล่านี้เคลื่อนที่ไปทั่วโมเลกุลภายใต้อิทธิพลของนิวเคลียสของอะตอม
- ทฤษฎีการผลักคู่อิเล็กตรอนของเปลือกเวเลนซ์ ทฤษฎีนี้มีพื้นฐานอยู่บนการผลักไฟฟ้าสถิตของเวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอม ซึ่งผลักซึ่งกันและกันจนกว่าจะถึงการจัดเรียงในอวกาศ ซึ่งในที่สุดพวกมันจะไม่ผลักกันอีกต่อไป และเรขาคณิตของโมเลกุลถูกกำหนดไว้ในโครงร่างนี้
ประเภทของความจุ
ความจุมีสองประเภทที่แตกต่างกัน:
- ความจุบวกสูงสุด มันสะท้อนถึงความจุสูงสุดของอะตอม นั่นคือจำนวนอิเล็กตรอนที่มากที่สุดที่มันจะยอมแพ้ได้ อิเล็กตรอนมีประจุเป็นลบ ดังนั้นอะตอมที่ปล่อยอิเล็กตรอนจะมีความจุเป็นบวก (+)
- วาเลนเซียเชิงลบ แสดงถึงความสามารถของอะตอมในการรวมตัวกับอะตอมอื่นที่มีความจุเป็นบวก อะตอมที่ได้รับอิเล็กตรอนจะมีความจุเป็นลบ (-)
วาเลนเซียแห่งองค์ประกอบ
ความจุที่รู้จักขององค์ประกอบบางอย่างของ ตารางธาตุ มีรายละเอียดดังนี้:
- ไฮโดรเจน (H): 1
- คาร์บอน (C): 2, 4
- โซเดียม (นา): 1
- โพแทสเซียม (K): 1
- อลูมิเนียม (Al): 3
- ปรอท (Hg): 1, 2
- แคลเซียม (Ca): 2
- เหล็ก (Fe): 2, 3
- ตะกั่ว (Pb): 2, 4
- โครเมียม (Cr): 2, 3, 6
- แมงกานีส (Mn): 2, 3, 4, 6, 7
- คลอรีน (Cl): 1, 3, 5, 7
- ออกซิเจน (O): 1,2
- กำมะถัน (S): 2, 4, 6
- ไนโตรเจน (N): 1, 2, 3, 4, 5
- สารหนู (As): 3, 5
- โบรอน (B): 3
- ซิลิคอน (Si): 4
- ทอง (au): 1, 3
- เงิน (Ag): 1
- ฟอสฟอรัส (P): 3, 5
- รัศมี (Ra): 2
- แมกนีเซียม (มก.): 2
- ทองแดง (Cu): 1, 2