원자가란 무엇입니까?

화학에서 원자가가 무엇인지, 원자가의 유형이 무엇인지 설명합니다. 또한 일부 화학 원소의 예입니다.


원자는 하나 이상의 원자가를 가질 수 있습니다.

원자가란 무엇입니까?

화학 에서는 특정 화학 원소의 원자가 최종 에너지 준위에서 갖는 전자 수를 나타내는 원자가를 말합니다 . 원자가를 해석하는 또 다른 방법은 특정 화학 원소의 원자가 최종 에너지 준위를 완성하기 위해 포기하거나 받아들여야 하는 전자의 수입니다. 이러한 전자는 공유 결합 (공유 결합: 원자가를 공유함) 과 같은 화학 결합의 형성을 담당하므로 특별한 관련성이 있습니다 . 화학 반응 에 관여하는 것은 바로 이러한 전자입니다 .

원자는 하나 이상의 원자가를 가질 수 있습니다 . 이러한 이유로 이 개념(알려진 서로 다른 원자 사이의 “친화성”을 설명하기 위해 19세기에 창 안됨)은 궁극적으로 실질적으로 동일한 것을 나타내는 “산화수”로 대체되었습니다.

예를 들어, 수소 원자의 원자가는 1입니다. 이는 마지막 껍질에서 전자를 공유할 수 있음을 의미합니다. 반면에 탄소는 2 또는 4의 원자가를 가지고 있습니다 . 즉, 2개 또는 4개의 전자를 내놓을 수 있습니다. 따라서 원자가는 반응이나 화학 결합 중에 전자를 얻거나 잃는 원소의 능력을 나타냅니다 .

역사를 통틀어 원자가 개념은 다음과 같은 화학 결합에 관한 이론의 발전을 가능하게 했습니다 .

  • 루이스 구조(1916). 이는 분자 또는 이온 의 2차원 표현으로 , 공유 결합은 대시로 표시되고 공유되지 않은 전자는 점으로 표시됩니다. 구조에 고립 전자쌍이 존재하는 경우 두 점으로 표시됩니다.
  • 원자가 결합 이론(1927). 이 이론은 분자의 중심 원자가 전자쌍을 형성하는 경향이 있으며 이는 분자의 기하학적 한계와 옥텟 규칙(화학 원소의 이온은 8개의 전자로 마지막 에너지 준위를 완성 하여 보다 안정적인 구성).
  • 분자 궤도 이론(1928). 이 이론에 따르면, 전자는 루이스 구조에서 제안된 것처럼 원자 사이의 개별 결합에 할당되는 것이 아니라 오히려 이러한 전자가 원자핵의 영향을 받아 분자 전체를 통해 이동합니다.
  • 원자가 껍질 전자쌍 반발 이론(1958). 이 이론은 원자의 원자가 전자의 정전기적 반발력에 기반을 두고 있으며, 두 전자는 공간의 배열에 도달할 때까지 서로 밀어내고, 최종적으로 더 이상 서로 밀어내지 않으며 분자의 기하학적 구조는 이 구성으로 정의됩니다.

원자가의 유형

원자가에는 두 가지 유형이 있습니다.

  • 최대 양의 원자가. 이는 원자의 최대 조합 능력, 즉 원자가 포기할 수 있는 최대 전자 수를 반영합니다. 전자는 음전하를 띠므로 전자를 포기한 원자는 양의 원자가(+)를 얻습니다.
  • 부정적인 원자가. 이는 원자가 양의 원자가를 갖는 다른 원자와 결합하는 능력을 나타냅니다. 전자를 받는 원자는 음의 원자가(-)를 갖습니다.

요소의 원자가

주기율표 의 일부 원소의 알려진 원자가는 다음과 같습니다.

  • 수소(H): 1
  • 탄소(C): 2.4
  • 나트륨(Na): 1
  • 칼륨(K): 1
  • 알루미늄(Al): 3
  • 수은(Hg): 1.2
  • 칼슘(Ca): 2
  • 철(Fe): 2, 3
  • 납(Pb) : 2.4
  • 크롬(Cr): 2, 3, 6
  • 망간(Mn): 2, 3, 4, 6, 7
  • 염소(Cl): 1, 3, 5, 7
  • 산소(O): 1.2
  • 황(S): 2, 4, 6
  • 질소(N): 1, 2, 3, 4, 5
  • 비소(As): 3.5
  • 붕소(B): 3
  • 실리콘(Si): 4
  • 금(Au): 1, 3
  • 은(Ag): 1
  • 인(P): 3.5
  • 반경(Ra): 2
  • 마그네슘(Mg): 2
  • 구리(Cu) : 1, 2