Aktualności

Kształcenie na odległość

Programy nauczania i scenariusze zajęć do kształcenia ogólnego

Epodręczniki PO KL

Katalog Zasobów Dodatkowych

Gra edukacyjna „Godność, wolność i niepodległość”

Materiały partnerów


Filmy instruktażowe i instrukcje

Udostępnij materiał Wydrukuj

Podczas zgłębiania wiedzy chemicznej nie trzeba uczyć się wszystkiego na pamięć. Często wystarczy znajomość pewnych ogólnych reguł, które pozwalają na opisywanie nowych faktów. Przykładem są wzory sumaryczne niektórych związków, które w dość prosty sposób można prawidłowo zapisać na podstawie tylko jednej informacji o pierwiastkach tworzących substancję złożoną.

Już wiesz
  • w jaki sposób atomy pierwiastków tworzą wiązania jonowe i kowalencyjne.

Nauczysz się
  • definiować pojęcie wartościowości;

  • odczytywać z układu okresowego maksymalne wartościowości pierwiastków chemicznych grup 1., 2. oraz od 13. do 17. układu okresowego w ich związkach z wodorem lub tlenem;

  • zapisywać wzory sumaryczne dwupierwiastkowych związków chemicznych na podstawie informacji o wartościowości tworzących ich pierwiastków;

  • określać wartościowość jednego pierwiastka chemicznego w związku, gdy znana będzie wartościowość drugiego;

  • rozpoznawać tlenek na podstawie jego wzoru sumarycznego;

  • zapisywać wzór sumaryczny tlenku, znając jego nazwę;

  • rysować wzory strukturalne dwupierwiastkowych związków chemicznych, wiedząc, jaka jest wartościowość pierwiastków, które je tworzą.

iZp4nHFvxK_d5e201

1. Co to jest wzór strukturalny cząsteczki?

Na podstawie wzorów sumarycznych związków kowalencyjnych można ustalić skład ich cząsteczek: liczbę i rodzaj atomów pierwiastków. Jednak nie jesteśmy w stanie przewidzieć, w jaki sposób atomy są ze sobą połączone. Tej informacji dostarcza inny wzór, zwany wzorem strukturalnymwzór strukturalnywzorem strukturalnym. Odzwierciedla on sposób połączenia atomów w cząsteczce. We wzorze strukturalnym, podobnie jak we wzorze sumarycznym, posługujemy się symbolami pierwiastków do oznaczenia atomów tworzących cząsteczkę związku chemicznego. Za pomocą kresek przedstawiamy wiązania pomiędzy atomami (jedna kreska symbolizuje jedno wiązanie).

Na przykład cząsteczka wody o wzorze sumarycznym H2O ma następujący wzór strukturalny:

RZKut0OyZj9or1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.

Na jego podstawie możemy stwierdzić, że w cząsteczce wody każdy atom wodoru jest połączony z atomem tlenu wiązaniem pojedynczym oraz że atomy wodoru nie są ze sobą związane. Wzór strukturalny nie określa, jak poszczególne atomy są ułożone w przestrzeni.

Czy można opisywać związki jonowe za pomocą wzorów strukturalnych?

Z uwagi na brak możliwości wyróżnienia w kryształach jonowych izolowanych struktur (cząsteczek) związków jonowych nie opisujemy za pomocą wzorów strukturalnych.

R1RDnEYOybDLS1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
iZp4nHFvxK_d5e312

2. Co to jest wartościowość?

Liczbę wiązań, które tworzy atom danego pierwiastka chemicznego, łącząc się z innymi atomami, nazywa się wartościowościąwartościowośćwartościowością. Przy jej opisywaniu posługujemy się liczbami rzymskimi.

Wartościowość pierwiastków tworzących związek kowalencyjny możemy łatwo określić na podstawie wzoru strukturalnego związku.

RxpJvMjB3jAsk1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
RIlJcTGYThACD1
Każdy z atomów wodoru tworzy jedno wiązanie – wartościowość wodoru wynosi jeden (I)
RoV6HXoiDgN691
W cząsteczce dwutlenku węgla każdy z atomów tlenu jest związany z atomem węgla za pomocą wiązania podwójnego (utworzonego przez dwie wspólne pary elektronowe), a atom węgla tworzy razem cztery wiązania. Wartościowość tlenu wynosi dwa (II), a węgla – cztery (IV)

Jak określamy wartościowość pierwiastków chemicznych w związkach jonowych?

W przypadku związków jonowych wartościowość pierwiastka jest równa liczbowo ładunkowi jego jonu, który występuje w krysztale związku. Przy określaniu wartościowości jonów pomijamy znaki dodatnie i ujemne.

Rv9wPCMIWPKMm1
Chlorek sodu NaCl zbudowany jest z kationów sodu (jednododatnich) i anionów chlorkowych (jednoujemnych). Pamiętając, że wartościowość odpowiada ładunkowi jonu bez uwzględnienia jego ładunku, określamy tę wielkość dla atomów sodu i chloru w krysztale jonowym. Wartościowość sodu i chloru w chlorku sodu jest równa jeden (I)
RKpms55PsTV1M1
Chlorek magnezu jest zbudowany z kationów magnezu (dwudodatnich) i anionów chlorkowych (jednoujemnych). Dlatego wartościowość magnezu w tym związku wynosi dwa (II), a chloru równa jest jeden (I)
iZp4nHFvxK_d5e393

3. Czy pierwiastki mogą mieć dowolną wartościowość?

Są pierwiastki, których wartościowość w większości tworzonych przez nie związków chemicznych jest stała. Na przykład sód czy wodór zawsze mają wartościowość równą jeden (I). Istnieją również i takie pierwiastki, które w zależności od rodzaju związku mogą wykazywać różną wartościowość. Na przykład węgiel w związku o wzorze CO przyjmuje wartościowość równą dwa (II), a w dwutlenku węgla CO2 jego wartościowość wynosi cztery (IV).

Układ okresowy może stanowić pewną pomoc w przewidywaniu maksymalnej wartościowości niektórych pierwiastków w związkach z wodorem lub tlenem.

Maksymalna wartościowość pierwiastków względem wodoru

Numer grupy

1.

2.

13.

14.

15.

16.

17.

Najwyższa wartościowość w związkach z wodorem

I

II

III

IV

III

II

I

Maksymalna wartościowość pierwiastków względem tlenu

Numer grupy

1.

2.

13.

14.

15.

16.

17.

Najwyższa wartościowość w związkach z tlenem

I

II

III

IV

V

VI

VII

Na podstawie danych zawartych w tabelach można stwierdzić, że pierwiastki należące do grup: 1., 2., 13. i 14. mają jednakowe najwyższe wartościowości w związkach zarówno z tlenem, jak i wodorem. Natomiast różne są liczby określające wartościowości pierwiastków z pozostałych grup w związkach z tlenem i wodorem.
We wszystkich związkach pierwiastki należące do grupy 1. mają wartościowość równą jeden (I), natomiast pierwiastki z grupy 2. wykazują wartościowość dwa (II).

Polecenie 1

Określ największą wartościowość wapnia wobec wodoru i tlenu.

Wskazówka

Skorzystaj z informacji zamieszczonych w tabelach.

RxNGGg0LXX9Gx1
Aplikacja interaktywna zawierająca Układ Okresowy pierwiastków, w którym kliknięcie pola z pierwiastkiem powoduje podanie wszystkich jego podstawowych właściwości fizycznych, a także krótkiej informacji na temat zastosowania. Umożliwia ona też podświetlanie wszystkich pierwiastków z danej grupy lub okresu, wyróżnienie graficzne z uwzględnieniem wybranych cech, takich jak metaliczność lub stan skupienia w warunkach normalnych. Aplikacja ma domyślnie włączony tryb pracy Wartościowość typowa i rzadko spotykana, w którym zamiast symbolu, liczby i masy atomowej pierwiastków za pomocą cyfr rzymskich prezentowana jest wartościowość lub wartościowości wszystkich pierwiastków.
Źródło: Michał Szymczak, licencja: CC BY 3.0.
iZp4nHFvxK_d5e458

4. Czy można określić wzór sumaryczny związku chemicznego na podstawie wartościowości tworzących go pierwiastków?

Jeśli znamy wartościowość dwóch pierwiastków, które razem tworzą związek chemiczny, to praktycznie w każdym przypadku jesteśmy w stanie określić wzór sumaryczny tego związku. Nie musimy przy tym wiedzieć, jaki rodzaj wiązań występuje w związku. W wielu wypadkach otrzymany wzór sumaryczny jest zgodny z rzeczywistością i dobrze opisuje skład cząsteczki lub najmniejszy zbiór powtarzających się jonów w związku jonowym. Ustalenie kolejności symboli we wzorze sumarycznym może stanowić pewien problem. Nie ma on znaczenia, jeśli związek jest utworzony przez metal i niemetal. Wtedy we wzorze sumarycznym jako pierwszy piszemy symbol metalu, a następnie z jego prawej strony wstawiamy symbol drugiego pierwiastka.

Jeden z prostszych sposobów określania wzorów sumarycznych poznamy na przykładach.

Określanie wzoru sumarycznego związku chemicznego składającego się z jonów sodu mających wartościowość jeden (I) i jonów siarki o wartościowości równej dwa (II).
Instrukcja: Określanie wzoru sumarycznego związku chemicznego składającego się z jonów sodu mających wartościowość jeden (I) i jonów siarki o wartościowości równej dwa (II).
Krok

Zapisujemy poprawnie symbole pierwiastków we wzorze sumarycznym. Jako pierwszy wpisujemy symbol metalu, a jako drugi – symbol niemetalu. Potrzebne informacje możemy znaleźć w układzie okresowym.

RdFto8lrBGFrM1
Aplikacja interaktywna zawierająca Układ Okresowy pierwiastków, w którym kliknięcie pola z pierwiastkiem powoduje podanie wszystkich jego podstawowych właściwości fizycznych, a także krótkiej informacji na temat zastosowania. Umożliwia ona też podświetlanie wszystkich pierwiastków z danej grupy lub okresu, wyróżnienie graficzne z uwzględnieniem wybranych cech, takich jak metaliczność lub stan skupienia w warunkach normalnych. Aplikacja ma domyślnie włączony tryb pracy rozróżniania barwnego metali i niemetali.
Źródło: Michał Szymczak, licencja: CC BY 3.0.
NaS
Krok

Nad każdym symbolem zapisujemy wartościowość pierwiastka (która jest podana w tytule instrukcji):

R2wF5CvpiLV9e1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Krok

Następnie przenosimy do indeksów dolnych – sposobem „na krzyż” – cyfry odpowiadające wartościowościom. Zatem liczbę określającą wartościowość sodu zapisujemy w indeksie dolnym z prawej strony symbolu siarki, natomiast wartościowość siarki – po prawej stronie symbolu sodu:

R1OYrNinih6SK1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Krok

Przy przenoszeniu liczb zamieniamy liczby rzymskie na arabskie:

Na2S1
Krok

Cyfrę 1 we wzorze pomijamy. Prawidłowo zapisany wzór sumaryczny ma postać:

Na2S
Ważne!

Zapisywanie wartościowości pierwiastków
Wartościowość pierwiastków możemy opisywać słownie, np. „węgiel ma wartościowość cztery”. Innym sposobem jest użycie chemicznych skrótów. Przy symbolu pierwiastka w nawiasie zapisuje się jego wartościowość, np. węgiel o wartościowości cztery to C(IV) lub węgiel(IV). Trzeba pamiętać, że między symbolem a nawiasem nie powinno być odstępu (spacji).

Zapisywanie wzoru sumarycznego związku chemicznego składającego się z chromu(VI) i tlenu(II)
Instrukcja: Zapisywanie wzoru sumarycznego związku chemicznego składającego się z chromu(VI) i tlenu(II)
Krok

Zapisujemy poprawnie symbole pierwiastków we wzorze sumarycznym. Jako pierwszy wpisujemy symbol metalu, na drugim miejscu – symbol niemetalu.

RdFto8lrBGFrM1
Aplikacja interaktywna zawierająca Układ Okresowy pierwiastków, w którym kliknięcie pola z pierwiastkiem powoduje podanie wszystkich jego podstawowych właściwości fizycznych, a także krótkiej informacji na temat zastosowania. Umożliwia ona też podświetlanie wszystkich pierwiastków z danej grupy lub okresu, wyróżnienie graficzne z uwzględnieniem wybranych cech, takich jak metaliczność lub stan skupienia w warunkach normalnych. Aplikacja ma domyślnie włączony tryb pracy rozróżniania barwnego metali i niemetali.
Źródło: Michał Szymczak, licencja: CC BY 3.0.
CrO
Krok

Nad każdym symbolem zapisujemy wartościowość pierwiastka (która jest podana w tytule instrukcji):

RlVGFaMzCHMPv1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Krok

Następnie przenosimy do indeksów dolnych – sposobem „na krzyż” – cyfry odpowiadające wartościowościom:

RXbW2zSK1zEf51
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Krok

Przy przenoszeniu liczb zamieniamy liczby rzymskie na arabskie:

Cr2O6
Krok

Staramy się, aby we wzorze sumarycznym w indeksach stechiometrycznych występowały liczby o jak najmniejszej wartości. Dlatego sprawdzamy, czy obie liczby nie mają wspólnego dzielnika (liczby, przez którą można je podzielić bez reszty). Liczby 2 i 6 dzielą się bez reszty przez dwa:

R1Twea643AI4l1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Krok

Po dokonaniu właściwych obliczeń (pamiętając, że liczbę 1 we wzorze pomijamy) otrzymujemy wzór sumaryczny związku:

CrO3
Określanie wzorów sumarycznych przykładowych związków dwupierwiastkowych na podstawie informacji o wartościowości pierwiastków

Pierwiastki

Symbole zestawione z wartościowościami

Wzór po przeniesieniu wartościowości

Liczba – największy wspólny dzielnik

Ostateczny wzór sumaryczny związku

węgiel(IV) i tlen(II)

CIVOII
C2O4

2

CO2

miedź(II) i siarka(II)

CuIISII
Cu2S2

2

CuS

azot(V) i tlen(II)

NVOII
N2O5

brak

N2O5

wapń(II) i chlor(I)

CaIIClI
Ca1Cl2

brak

CaCl2

żelazo(III) i siarka(II)

FeIIISII
Fe2S3

brak

Fe2S3

mangan(VII) i tlen(II)

MnVIIOII
Mn2O7

brak

Mn2O7
Ciekawostka

Połączenie fosforu(V) z tlenem(II)
Gdybyśmy chcieli zapisać wzór sumaryczny związku fosforu(V) i tlenu(II) zgodnie z poznanymi zasadami, to otrzymalibyśmy następujący zapis: P2O5. Mimo to zapisujemy: P4O10. Dlaczego? Badania wykazały, że cząsteczka tego związku składa się z czterech atomów fosforu i dziesięciu atomów tlenu. Wzór P2O5 nie odzwierciedla tego faktu.

iZp4nHFvxK_d5e615

5. W jaki sposób ustalamy wartościowość jednego z pierwiastków w związku dwupierwiastkowym?

W związkach dwupierwiastkowych (utworzonych przez dwa pierwiastki) można określić wartościowość jednego pierwiastka, jeśli zna się wartościowość drugiego.

Jeśli we wzorze sumarycznym związku nie występują żadne indeksy stechiometryczne (lub w rzadkich przypadkach są sobie równe), to pierwiastki tworzące dany związek mają jednakową wartościowość. W związkach, które obecnie poznajecie (tlenki, chlorki, siarczki), tlen ma wartościowość dwa (II), chlor jeden (I), a siarka dwa (II).

Na przykład w związku o wzorze CuO, w którym wartościowość tlenu wynosi dwa (II), miedź ma identyczną wartościowość (II). W chlorku sodu NaCl sód i chlor mają taką samą wartościowość – jeden (I).
W innych przypadkach należy dokonać odpowiednich przekształceń i obliczeń. Najprostszy ze sposobów poznamy na przykładzie.

Określanie wartościowości wapnia w związku o wzorze CaCl2, w którym wartościowość chloru wynosi jeden (I)
Instrukcja: Określanie wartościowości wapnia w związku o wzorze CaCl2, w którym wartościowość chloru wynosi jeden (I)
Krok

Postępujemy odwrotnie niż w przypadku ustalania wzorów. Tym razem przenosimy współczynniki stechiometryczne „na krzyż” nad symbole pierwiastków.

R1SavH42soFi91
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Krok

Po przeniesieniu wartości indeksów zapisujemy za pomocą cyfr rzymskich:

R13yEUtZ1ua9n1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Krok

Sprawdzamy, czy liczby zapisane nad symbolem pierwiastka o znanej wartościowości są zgodne z treścią zadania. W naszym wypadku tak jest, ponieważ chlor ma wartościowość jeden (I). Wtedy liczba zapisana nad symbolem drugiego pierwiastka określa jego wartościowość. Dla wapnia jest ona równa dwa (II).

Krok

Podajemy odpowiedź:
Wartościowość wapnia w związku o wzorze CaCl2 wynosi dwa (II).

R1DdPuqW46HMA1
Film rozpoczyna się planszą z tematem zadania: Jaka jest wartościowość osmu w związku OsO4, w którym wartościowość tlenu wynosi dwa. Po wygaszeniu napisu centralną część kadru zajmuje wzór związku, z którego indeksy 1 za symbolem osmu i 4 za symbolem tlenu zostają oznaczone na zielono i przeniesione na krzyż ponad symbole sąsiednich pierwiastków i zamienione z liczb arabskich nad rzymskie. Wyróżniona zostaje liczba jeden nad symbolem tlenu, a lektor wygłasza komentarz o konieczności pomnożeniu obu liczb tak, aby wartościowość tlenu zgadzała się z założoną. Po pomnożeniu przez dwa wartościowość tlenu zamienia się na dwa, a wartościowość osmu na osiem. Na ekranie pojawia się wniosek końcowy: Wartościowość osmu w związku z tlenem o wzorze OsO4 wynosi osiem.
iZp4nHFvxK_d5e696

6. W jaki sposób tworzymy nazwy tlenków na podstawie ich wzorów sumarycznych?

Związki tlenu z innymi pierwiastkami są nazywane tlenkami. Jedynym wyjątkiem jest związek tlenu z fluorem, zwany fluorkiem tlenu. We wszystkich tlenkach tlen ma wartościowość równą dwa. Na tej podstawie, znając wzór tlenku, możemy określać wartościowość pierwiastków w tlenkach.

Wartościowość wybranych pierwiastków w tlenkach

Wzór sumaryczny tlenku

Wartościowość tlenu w tlenku

Wartościowość pierwiastka w tlenku

CO2

tlen(II)

węgiel(IV)

CO

węgiel(II)

SO2

siarka(IV)

SO3

siarka(VI)

CuO

miedź(II)

Ag2O

srebro(I)

MnO2

mangan(IV)

Cl2O7

chlor(VII)

Nazwy tlenków są dwuczłonowe. Pierwszy człon to wyraz tlenek, a drugi – nazwa pierwiastka w dopełniaczu, np. tlenek sodu. Wiele pierwiastków tworzy po kilka tlenków, w których ich wartościowość jest różna. Przykładem są związki ołowiu z tlenem o wzorach sumarycznych: PbO2PbO.
W pierwszym tlenku ołów ma wartościowość cztery, w drugim zaś – dwa. Dlatego, aby jednoznacznie określić rodzaj związku, np. tlenku, w jego nazwie podaje się często wartościowość połączonego z tlenem pierwiastka. Omawiane powyżej związki o wzorach PbOPbO to odpowiednio: tlenek ołowiu(IV) i tlenek ołowiu(II). W nazwach tlenków nie określa się wartościowości tlenu, gdyż zawsze wynosi ona dwa (II).

Przykładowe nazwy tlenków

Wzór sumaryczny związku

Wartościowość tlenu w tlenku

Wartościowość pierwiastka w tlenku

Nazwa tlenku

CO2

tlen(II)

węgiel(IV)

tlenek węgla(IV)

CO

węgiel(II)

tlenek węgla(II)

SO2

siarka(IV)

tlenek siarki(IV)

SO3

siarka(VI)

tlenek siarki(VI)

PbO

ołów(II)

tlenek ołowiu(II)

PbO2

ołów(IV)

tlenek ołowiu(IV)

Ag2O

srebro(I)

tlenek srebra(I)

CuO

miedź(II)

tlenek miedzi(II)

MnO2

mangan(IV)

tlenek manganu(IV)

Cl2O7

chlor(VII)

tlenek chloru(VII)

Tworząc nazwy tlenków metali należących do grup 1. i 2., nie podaje się ich wartościowości, gdyż pierwiastki te mają w związkach chemicznych zawsze tylko jedną charakterystyczną wartościowość: metale grupy 1. – jeden, grupy 2. – dwa. Podobna zasada dotyczy glinu: z uwagi na to, że pierwiastek ten ma wartościowość trzy, przyjęło się nie podawać w nazwie związków jego wartościowości.

Ustalanie nazwy tlenku o wzorze sumarycznym Fe2O3
Instrukcja: Ustalanie nazwy tlenku o wzorze sumarycznym Fe2O3
Krok

Żelazo znajduje się w układzie okresowym w grupie innej niż 1. i 2., dlatego w nazwie tlenku należy podać jego wartościowość. W związku z tym na początku ustalamy ten parametr.

R1URJd9keJz9i1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Krok

Po ustaleniu wartościowości żelaza, która wynosi trzy, możemy napisać nazwę tlenku.
Tlenek o wzorze sumarycznym Fe2O3 nazywa się tlenkiem żelaza(III).

Nazwy przykładowych tlenków pierwiastków wybranych grup układu okresowego

Grupa, do której należy pierwiastek
tworzący tlenek

Wzór sumaryczny

Nazwa tlenków

1.

Na2O

tlenek sodu

K2O

tlenek potasu

Li2O

tlenek litu

2.

CaO

tlenek wapnia

MgO

tlenek magnezu

BaO

tlenek baru

13.

Al2O3

tlenek glinu

14.

CO

tlenek węgla(II)

CO2

tlenek węgla(IV)

SnO

tlenek cyny(II)

SnO2

tlenek cyny(IV)

PbO

tlenek ołowiu(II)

PbO2

tlenek ołowiu(IV)

15.

NO

tlenek azotu(II)

N2O3

tlenek azotu(III)

N2O5

tlenek azotu(V)

P4O10

tlenek fosforu(V)

16.

SO2

tlenek siarki(IV)

SO3

tlenek siarki(VI)

17.

Cl2O

tlenek chloru(I)

ClO2

tlenek chloru(IV)

Cl2O7

tlenek chloru(VII)

iZp4nHFvxK_d5e772

7. W jaki sposób ustalamy wzory sumaryczne na podstawie nazwy?

Na podstawie pełnej nazwy tlenku w łatwy sposób można napisać jego wzór sumaryczny. Pamiętajmy, że wartościowość tlenu w tych związkach jest równa dwa. Wartościowość drugiego pierwiastka trzeba znać bądź też jest ona podana w nazwie. Jeśli pierwiastek należy do grupy 1. układu okresowego, to jego wartościowość będzie równa jeden, jeśli jest to pierwiastek położony w 2. grupie, to będzie miał wartościowość dwa.

Zapisywanie wzoru sumarycznego tlenku baru
Instrukcja: Zapisywanie wzoru sumarycznego tlenku baru
Krok

Ustalamy wartościowość poszczególnych pierwiastków wchodzących w skład tlenku:

Tlenek baru

Pierwiastek

Reguła

Wartościowość

tlen

tlen w tlenkach ma wartościowość równą dwa

II

bar

bar leży w 2. grupie układu okresowego; pierwiastki tej grupy mają wartościowość dwa

II

Krok

Zapisujemy wzór sumaryczny:

BaO
Zapisywanie wzoru sumarycznego tlenku azotu(V)
Instrukcja: Zapisywanie wzoru sumarycznego tlenku azotu(V)
Krok

Ustalamy wartościowość poszczególnych pierwiastków wchodzących w skład tlenku:

Tlenek azotu(V)

Pierwiastek

Reguła

Wartościowość

tlen

tlen w tlenkach ma wartościowość równą dwa

II

azot

w nazwie podano wartościowość niemetalu

V

Krok

Zapisujemy wzór sumaryczny tlenku azotu(V):

 N2O5
iZp4nHFvxK_d5e852

8. W jaki sposób tworzymy wzory strukturalne związków kowalencyjnych na podstawie znajomości wartościowości pierwiastków?

Ustalenie wzoru strukturalnego cząsteczki związku na podstawie jego wzoru sumarycznego nie zawsze jest możliwe. Na przykład bez wiedzy na temat istniejących połączeń pomiędzy poszczególnymi atomami nie narysujemy wzoru cząsteczki związku składającego się z trzech pierwiastków o wzorze sumarycznym H2SO4. W przypadku związków dwupierwiastkowych jest to możliwe, jeśli zna się wartościowość obu pierwiastków. Najłatwiej narysować wzór cząsteczki zbudowanej z dwóch atomów. Przykładem jest cząsteczka powstała w wyniku połączenia azotu i tlenu, których wartościowość wynosi dwa. Ma ona następujący wzór strukturalny:

N = O

Oba atomy pierwiastków mają wartościowość równą dwa i tworzą po dwa wiązania.

R1IvVKTPXfL7q1
Film rozpoczyna się planszą z tematem zadania: Narysuj wzór strukturalny związku cząsteczkowego zbudowanego z dwóch pierwiastków - azotu o wartościowości trzy i wodoru. Wyrazy azot i wodór zostały wyróżnione czerwonym kolorem. Na ekranie pojawiają się symbol azotu z zaznaczonymi trzema wolnymi wiązaniami na środku planszy oraz po lewej stronie symbol wodoru z jednym wolnym wiązaniem. Kreski symbolizujące wolne wiązania przy obu atomach są numerowane. Atom wodoru przemieszcza się i zajmuje miejsce przy jednym z wolnych wiązań azotu, a chwilę później zza dolnej i prawej krawędzi ekranu wyjeżdżają jeszcze dwa atomy uzupełniając wzór cząsteczki. W prawym dolnym rogu ekranu pojawia się wzór sumaryczny NH3.
iZp4nHFvxK_d5e892

Podsumowanie

  • Wartościowość jest cechą wszystkich pierwiastków tworzących związki chemiczne i jest to liczba wiązań, które tworzy atom danego pierwiastka, łącząc się z innymi atomami. Opisuje się ją przy użyciu liczb rzymskich.

  • Wartościowość pierwiastka w związkach kowalencyjnych jest równa liczbie wiązań, które tworzą w cząsteczkach jego atomy z innymi atomami.

  • Wartościowość pierwiastka w związkach jonowych jest równa ładunkowi jego jonów, z pominięciem znaków ujemnego i dodatniego.

  • Na podstawie układu okresowego można określić maksymalną wartościowość względem wodoru i tlenu dla pierwiastków z grup 1. i 2. oraz 13., 14., 15., 16. i 17.

  • Pierwiastki znajdujące się w grupie 1. układu okresowego w tworzonych związkach mają wartościowość równą jeden, z grupy 2. mają wartościowość dwa.

  • Tlen w tlenkach ma wartościowość dwa. Na podstawie tej informacji i wzoru sumarycznego związku można określić wartościowość drugiego pierwiastka w połączeniach z tlenem.

  • W nazwach tlenków podaje się wartościowość pierwiastka, który w związkach chemicznych może mieć różną wartościowość.

Praca domowa
Polecenie 2.1

Podaj nazwę wody, używając w nazwie tego związku słowa „tlenek”.

Polecenie 2.2

Określ wartościowość węgla w jego związku z wodorem na podstawie wzoru sumarycznego i strukturalnego.
Czy zawsze na podstawie wzoru sumarycznego można wyznaczyć wartościowość?
Wzór sumaryczny związku: C2H6
Wzór strukturalny:

R183QdipX70wo1
Źródło: Krzysztof Jaworski, Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
iZp4nHFvxK_d5e967

Słowniczek

wzór strukturalny
wzór strukturalny

wzór, który odzwierciedla sposób połączenia atomów w cząsteczce; na jego podstawie można określić liczbę, rodzaj atomów oraz ich wartościowość

wartościowość
wartościowość

liczba wiązań, które tworzy atom danego pierwiastka chemicznego, łącząc się z innymi atomami

iZp4nHFvxK_d5e1025

Zadania

Ćwiczenie 1
RIggHStkDs7bO1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 2
R16tL80jLicLL1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 3
R1DNT99xdOgBy1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 4
Rb7lLujfxSZe61
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 5
R1DmQkzmPcIXI1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 6
R1UNHyIQgyM5m1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 7
R159fNQQEISp01
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 8
RcUkR8h3PEZcc1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 9
RU2MHBNP4sQn51
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 10
R1TCvRCcDQEEW1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 11
R1FTFGEa2LG3J1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 12
R81W0Wlzt2uqg1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Ćwiczenie 13
R1TG5n47VQIyO1
zadanie interaktywne
Źródło: Bożena Karawajczyk, licencja: CC BY 3.0.
Zgłoś problem