Валент

Зарфият, валент (аз лот. valēns — қувва, нерӯ) — қобилияти банди кимиёӣ ҳосил кардани атом. Адади дигар атомҳо дар молекула, ки атоми мазкур бо онҳо банд ҳосил мекунад, ҳамчун ченаки миқдории валент қабул шудааст. Валент яке аз мафҳумҳои асосии назарияи сохти кимиёӣ буда, дар ҳамбастагӣ бо мафҳуми банди кимиёӣ, ҷараёни рушди кимиёи синтезӣ ва усулҳои таҳқиқи сохту хосияти мод­даҳо ташаккул ёфтааст.

Таърих

Решашиносии вожаи валентро метавон ба соли 1424 радёбӣ кард, замоне, ки истифода аз он дар матнҳои илмӣ ба маънои «ъусора», «омодасозӣ» оғоз шуд. Истифода дар чорчуби таърифи мудерн дар соли 1884 (олмонӣ: Valenz) сабт шудааст. Дар соли 1789, Вилям Ҳиггинс мақолаеро мунташир кард, ки дар он вуҷуди пайванди байни кӯчактарин зарроти модаро пешниҳод кард.

Аввали асри 19 Ҷ. Далтон қонуни каратии нисбиро кашф намуд. Мувофиқи он ҳар кадом атоми як унсур метавонад бо як, ду, се ва ғ. атоми унсури дигар (мас., N₂O, No, N₂O₃, NO₂ ва N₂O₅) пайваст гардад. Дар миёнаҳои асри 19, вақте ки вазни нисбии дақиқи атомҳо муқаррар шуданд (И. Я. Бертселиус), маълум гашт, ки адади бештарини атомҳое, ки атоми мазкур пайваст ё иваз карда ме­тавонад, ба табиати худи ҳамон атом вобаста аст. Мас., атоми F фақат бо 1, О — бо 2, N — бо 3 ва C — бо 4 ато­ми H пайваст шуда, мувофиқан HF, H₂O, NH₃ ва CH₄ ҳосил мекунад. Ҷойи ду ё чаҳор атоми H-ро дар метан як ё ду атоми О иваз карда, алдегиди формиат (CH₂O) ва дуоксиди карбон (CO₂) ҳосил менамояд. Чунин қобилияти адади муайяни атомҳои дигарро пайваст ё иваз кардани атом валент ном гирифт (Э. Франкленд, 1853). Он замонҳо барои гидроген пайвасте вуҷуд надошт, ки дар он вай зиёда аз як атомро алоқаманд карда бошад. Бинобар ин, атоми Н барои муайян кардани валентнокии дигар унсурҳо ҳамчун ченак қабул карда шуд. Дар ҷадвали «гидрогенӣ» валенти О ва S ба 2, N ва P ба 3, C ва Si ба 4 баробар аст.

Солҳои 50 асри 19 кимиёшиноси шотландӣ А. С. Купер ва олими олмонӣ А. Кекуле дар пайвастҳои органикӣ чаҳорвалента будани атоми карбонро баён карданд. Пайдоиши мафҳуми валент баҳри пайдоиши назарияи сохти кимиёии А. М. Бутлеров (1861) заминаи мусоид гузошт. Ташаккули банди кимиёӣ чун натиҷаи якдигарро мукаммал сохтани ду ҷуфт валенти атомҳои ҳамтаъсир арзёбӣ гашт. Ҳар банд бо хатча ва молекулаҳо бо формулаҳои сохторӣ тасвир шуданд.

Тасаввуроти аввалин оид ба назарияи электронии ковалент ва гетеровалент дар асри 20 ба вуҷуд омаданд. То ин замон оид ба сохти моддаҳо валент рӯякӣ маънидод карда мешуд. Дар асри 20 муқаррар гашт, ки банди кимиёӣ аз ҳисоби электронҳои қабати беруни (валентӣ) ба вуҷуд меомадааст. Соли 1916 олими амрикоӣ Г. Люис исбот намуд, ки банди кимиёӣ аз ҳисоби ҷуфти элек­тронҳои ҳар ду атоми нисбати ҳамдигар муассир ба ву­ҷуд меояд. Соли 1917 биохимики олмонӣ А. Коссел фар­зия­е­ро ба миён овард, ки мувофиқи он гӯё ҷуфти элект­ронҳои банд сӯйи яке аз атомҳо гузашта, ҷуфти ионии катион-анионро ҳосил мекунад ва он дар молекула зери қувваи электростатикӣ нигоҳ дошта мешавад. Муто­биқи ҳар ду фарзия ҳамон пайвастҳое устуворанд, ки дар онҳо ҳар як атом бо қабати электронӣ иҳота шуда бошад. Фарзияи Г. Люис ба назарияи электронии банди ковалентӣ ва ковалент, фарзияи А. Коссел ба назарияи банди ионӣ ва гетеровалент бунёд гузоштанд. Ковалент ва гетеровалент хусусияти банди кимиёиро ифода менамоянд. Ковалент асосан хосси пайвастҳои органикию мод­даҳои содаи ғай­ри­органикӣ, гетеровалент хосси пай­васт­ҳои филиззоти ишқорӣ ва ишқорзаминӣ мебошанд.

Аз солҳои 30 асри 20 сар карда тасаввурот дар бораи табиат ва хусусияти валент ва бандҳои кимиёӣ амиқ гардиданд. Соли 1927 валент Гейтлер ва Ф. Лондон ҳисоби миқ­до­рии кванту кимиёии молекулаи Н₂-ро пешниҳод намуданд. Маълум гашт, ки банди кимиёӣ дар Н₂ аз ҳисоби ҷуфти электрон ҳосил шуда, натиҷаи таъсири ҳамдига­рии электронҳо ва ядро мебошад.

Андешаҳои муосир дар мавриди зарфият

Маводди таҷрибавии кимиёӣ хеле зиёд аст, бинобар ин, муқаррар намудани валенти ягона ва мураттаб кори басо душвор мебошад. Вале бо вуҷуди ин, имрӯз низ валент дар китобҳо чун ченаки қобилияти банди кимиёӣ ҳосил кардани атом истифода мешавад. Бобати банди кимиёӣ ҳосил намудани пайвастҳои ҷудогона мафҳумҳои зерин низ кор фармуда мешаванд. Ковалентӣ — ченаки қобилияти банди кимиёии ковалентӣ ҳосил кардани атом, ки аз ду электрон (яктоӣ аз ҳар атом) ташаккул меёбад. Ба адади электронҳои тоқи атом, ки дар ҳосил шудани банд иштирок мекунанд, баробар аст. Гетеровалентӣ (электровалентӣ, валенти ионӣ) — ченаки қо­би­лияти зери таъсири ҳамдигарии электростатикии ион­ҳо банди ионии кимиёӣ ҳосил кардани атом, ки ҳангоми тамоман (ё қисман) ба атоми дигар гузаштани элек­тронҳои як атом ба амал меояд. Ба адади электрон­ҳое, ки атом додааст ё аз атоми дигар гирифтааст, баробар мебошад.

Адади координатсиявӣ (АК) ба адади атом, ион ё молекулаҳое, ки бевосита дар назди атоми марказӣ ҷой­гиранд, баробар аст. Он мазмуни геометрӣ дошта, ба хосияти банди байни атоми марказӣ ва лиганд вобаста нест. Мас., АК-и атомҳои Al, Si, P дар ионҳои [AlF₆]^3- , [SiF₆]^2- , [PF₆]^- ба 6, аммо АК-и атомҳои B, Xe, Ni дар [BH₄]^-, XeO₄, Ni(CO)⁴ ба 4 баробар мебошад. Дар шӯшаи NaCl ҳар як атоми Na бо шаш атоми Cl иҳота шудааст, бинобар ин, АК-и Na баробар ба 6 мебошад. Адади оксид­шавӣ (АО) ё дараҷаи оксидшавӣ — заряди электростатӣ, ки аз рӯйи қоидаҳои зерин ба атом нисбат дода мешавад, дар пайвастҳои ионӣ АО мутобиқ ба заряди ион аст. Мас., дар NaCl AO-и Na баробар ба + 1 ва АО-и Cl баробар ба — 1 мебошад. Дар пайвастҳои ковалентӣ АО ҳамон вақт мусовӣ ҳисоб мешавад, ки агар ҳамаи ҷуфти элек­тронҳои ҳосилкунандаи банд куллан ҷониби атоми элек­тро­манфӣ гузашта бошанд, яъне банд банди ионӣ маҳсуб гардад. Мас., дар HCl AO-и H ба + 1 ва АО-и Cl ба — 1 баробар аст. Дар пайвастҳои сода (мас., O₂, Cl₂, P₄, S₈ ва ғ.) АО баробар ба О мебошад. Дар мавриди ҳисоб кардани АО-и моддае, ки дар он ду атоми як унсур бо ҳам пайваст шудаанд, ҷуфти электронии умумии онҳоро ба ду тақсим мекунанд.

Адабиёт

• Валент / Ш. Самиев // Боз — Вичкут. — Д. : СИЭМТ, 2014. — (Энсиклопедияи Миллии Тоҷик : [тахм. 25 ҷ.] / сармуҳаррир Н. Амиршоҳӣ ; 2011—2023, ҷ. 3). — ISBN 978-99947-33-46-0.