Электроны существуют на орбитах вокруг атомного ядра. Чем выше номер орбиты, тем больше электроны удалены от ядра. Атомы пытаются достичь стабильного состояния, аналогичного состоянию благородных газов или инертных элементов на своей внешней орбите, принимая или отдавая электроны. Это свойство называется валентностью атома.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Некоторые элементы различаются по способности сочетаться с другими элементами в зависимости от характера реакции; это свойство называется переменной валентностью. Например, железо в закиси железа имеет валентность +2, тогда как в оксиде железа она имеет валентность +3.
Валентность и связь
Электроны на ближайшей к ядру орбите удерживаются более плотно по сравнению с электронами на внешних орбитах. Атомы стремятся достичь электронного состояния, аналогичного тому из инертного газа, к которому он ближе всего в периодической таблице. Они делают это, отдавая лишние электроны другому атому или принимая электроны от другого атома. Когда эти валентные электроны передаются или принимаются, возникает ионная связь между участвующими атомами. Когда атомы разделяют валентные электроны между собой, это приводит к образованию ковалентной связи.
Переменная валентность
Некоторые элементы объединяются с другими атомами, отдавая, принимая или деля электроны в различных пропорциях в зависимости от характера реакции. Например, железо соединяется с кислородом с образованием закиси железа, а также окиси железа. При образовании закиси железа железо имеет валентность +2, тогда как в оксиде железа она имеет валентность +3. Это называется переменной валентностью.
Элементы с переменной валентностью
Переходные металлы никель, медь, олово и железо обладают переменной валентностью. Неметаллы, такие как азот и кислород, также обладают переменной валентностью. Продукты, образующиеся в результате реакции с атомами разной валентности, различаются по своим свойствам. Например, в приведенном выше примере закись железа немагнитна, тогда как окись железа имеет магнитный характер. Точно так же водород показывает валентность +2 в перекиси водорода и валентность +1 в случае воды; перекись водорода имеет сильную кислоту по своей природе, тогда как вода нейтральна.
Представление переменной валентности
Принято указывать валентность элемента с переменной валентностью, используя соответствующую римскую цифру в качестве надстрочного индекса, помещенного рядом с символом элемента. Например, запись PVCl5 означает, что фосфор имеет валентность +5 в пентахлориде фосфора.