Для элементов главных групп (А-групп) число внешних электронов у их атомов определяется номером группы. Внешние электроны атомов элементов А-групп одновременно являются их валентными электронами, поэтому существует определенная связь между номером А-группы и наивысшей валентностью элементов этих групп. Речь идет о стехиометрической валентности, высшее значение которой для элементов А-групп, как правило, равно номеру группы, но возможны и более низкие значения:
Группа Валентность IА 1 IIА 2 IIIА 3 IVА 4 2 VА 5 3 VIА 6 4 2 VIIА 7 5 3 1 |
Элементы групп IVА – VIIА могут иметь несколько значений валентности, причем, как правило, валентность уменьшается ступенчато на 2 единицы. Такое изменение валентности объясняется тем, что в образовании химической связи электроны участвуют попарно, чем и обусловлено распределение валентных электронов вокруг атомов.
Элементы А-групп в соединениях с кислородом проявляют, как правило, высшее значение валентности, а в соединениях с водородом высшая валентность достигается только для элементов групп IА – IVА; для элементов групп VА – VIIА их валентность в соединениях с водородом уменьшается от 3 до 1. Из этого правила важнейшие исключения составляют: кислород (VIА группа) всегда двухвалентен, фтор (VIIIА группа) всегда одновалентен.
До 1962 года элементы VIIIА группы – благородные газы – считались абсолютно нереакционноспособными и поэтому нульвалентными, а саму VIIIА группу называли нулевой главной группой. Позднее инертность некоторых благородных газов (Kr, Xe, Rn) была преодолена: поучено много соединений, особенно для ксенона, в которых этот элемент проявляет значения валентности по кислороду, равные 8 (высшее значение), 6, 4, 2, как это и должно быть у элемента VIIIА группы.
В отличие от элементов главных групп элементы побочных групп (Б-групп) в большинстве соединений не проявляют высшую валентность, равную номеру группы, а в отдельных соединениях она, наоборот, превышает номер группы, например в соединениях меди и золота. В целом переходные элементы проявляют большое разнообразие химических свойств в образуемых ими соединениях и, следовательно, имеют большой набор различных валентностей.