Encyclopedie voor Zelfstudie

drs. L.A. Beeloo (1981)

Gepubliceerd op 24-03-2021

Waardigheid

betekenis & definitie

(valentie). Bij de elektrolyse van water ontstaan er per volumedeel zuurstof twee volumedelen waterstof, of volgens de wet van Avogadro: per molecule zuurstof twee moleculen waterstof.

Daar deze moleculen elk uit twee atomen bestaan (02; H2), heeft men in water één atoom O op twee atomen H, dus H2O. Men kent ook de formules: HCl (chloorwaterstof), NH3 (ammoniak), CH4 (methaan). In deze formules is chloor eenwaardig, zuurstof tweewaardig, stikstof driewaardig en koolstof vierwaardig; waterstof is altijd eenwaardig. Maar niet altijd verbindt een element zich met waterstof. Dan kan men van zuurstof uitgaan, dat altijd tweewaardig is. In stikstofoxide (NO) is stikstof tweewaardig, want de aantallen valenties van N en O moeten gelijk zijn.

Zo is in N02, stikstofdioxide, de stikstof vierwaardig. Een element behoeft dus niet in al zijn verbindingen dezelfde waardigheid te vertonen; het kan meer dan één valentie hebben. Vergelijkt men NO en N02 met water (H20), dan vervangt 1 atoom N in NO twee atomen waterstof, in N02 vier atomen. Samenvattend kan men zeggen dat de waardigheid van een element in een verbinding gelijk is aan het aantal waterstofatomen waarmee één atoom van dat element zich verbindt (b.v. CH4) of dat door één atoom van dat element wordt vervangen (b.v. NO).

Er zijn dus twee soorten waardigheid. Dit onderscheid is vooral geschikt voor organische verbindingen. Men kan de beide soorten waardigheid toeschrijven aan de aanwezigheid van tegengestelde elektrische ladingen, dus van positieve en negatieve ionen in verbindingen. Men heeft dan de elektrovalentie, die positief of negatief kan zijn: positief als het element als positief ion in de verbinding voorkomt; negatief als het ion negatief is. In beide gevallen is de elektrovalentie gelijk aan het aantal ladingseenheden dat het ion bezit en dus aan het aantal elektronen dat het atoom heeft afgestaan (positieve valentie) of opgenomen (negatieve valentie) bij de vorming van het ion. Natriumchloride bestaat uit de ionen Na+ en Cl-.

Hier is natrium eenwaardig positief (valentie +1) en chloor eenwaardig negatief (valentie -1). In FeS heeft ijzer de valentie + 2; zwavel —2; in FeCl3 bezit ijzer de valentie +3; chloor — 1, enz. Waterstof is steeds eenwaardig positief, H+; zuurstof (O2-) heeft de valentie -2. In zulke eenvoudige verbindingen is de elektrovalentie gelijk aan het oxydatiegetal. Ook samengestelde ionen hebben valenties; zo bezit het sulfaation (SO42-) de valentie -2. Daarom heet zwavelzuur een tweewaardig of tweebasisch zuur; zie ook zuren. Formules van verbindingen kan men met behulp van de waardigheid opstellen.

B.v.: de valenties van aluminium (Al3+) en zuurstof (O2-) zijn +3 en -2. Hun verbinding, aluminiumoxide, moet elektrisch neutraal zijn. Dat is zo, als er 6 (= 3 x 2) positieve ladingseenheden, dus twee ionen Al3+, bij betrokken zijn en ook zes negatieve ladingseenheden, dus drie ionen O2-. De formule van aluminiumoxide is dus Al203.