Die Etymologie der Wörter Valenz (Plural Valenzen) und Valenz (Plural Valenzen) geht auf 1425 zurück und bedeutet „Extrakt, Zubereitung“, aus dem lateinischen valentia „Stärke, Kapazität“, aus dem früheren valor „Wert, Wert“, und die chemische Bedeutung, die sich auf die „Kombinationskraft eines Elements“ bezieht, wird ab 1884 aus dem deutschen Valenz aufgezeichnet.

William Higgins‘ combinations of ultimate particles (1789)

Das Konzept der Valenz wurde in der zweiten Hälfte des 19.Die Suche nach den zugrunde liegenden Ursachen der Valenz führte zu den modernen Theorien der chemischen Bindung, einschließlich des kubischen Atoms (1902), Lewis-Strukturen (1916), Valenzbindungstheorie (1927), Molekülorbitale (1928), Valenzschale Elektronenpaarabstoßungstheorie (1958) und alle fortgeschrittenen Methoden der Quantenchemie.Im Jahr 1789 veröffentlichte William Higgins Ansichten über das, was er Kombinationen von „ultimativen“ Teilchen nannte, die das Konzept der Valenzbindungen vorwegnahmen. Wenn zum Beispiel nach Higgins die Kraft zwischen dem ultimativen Teilchen von Sauerstoff und dem ultimativen Teilchen von Stickstoff 6 wäre, dann würde die Stärke der Kraft entsprechend geteilt werden, und ebenso für die anderen Kombinationen von ultimativen Teilchen (siehe Abbildung).Der genaue Beginn der Theorie der chemischen Valenzen lässt sich jedoch auf ein Papier von Edward Frankland aus dem Jahr 1852 zurückführen, in dem er die ältere Radikaltheorie mit Gedanken zur chemischen Affinität kombinierte, um zu zeigen, dass bestimmte Elemente die Tendenz haben, sich mit anderen Elementen zu verbinden Verbindungen bilden, die 3 enthalten, d. H., in den 3-Atomgruppen (z.B. NO3, NH3, NI3, etc.) oder 5, d.h. in den 5-Atom-Gruppen (z.B. NO5, NH4O, PO5, etc.), äquivalente der angehängten Elemente. Ihm zufolge ist dies die Art und Weise, in der ihre Affinitäten am besten befriedigt werden, und indem er diesen Beispielen und Postulaten folgt, erklärt er, wie offensichtlich es ist, dass

Eine Tendenz oder ein Gesetz herrscht (hier), und dass, unabhängig von den Merkmalen der sich vereinigenden Atome, die Kombinationskraft des anziehenden Elements, wenn mir der Begriff erlaubt ist, immer durch die gleiche Anzahl dieser Atome befriedigt wird.

Diese „Kombinationskraft“ wurde später als Quantivalenz oder Valenz (und Valenz von amerikanischen Chemikern) bezeichnet. 1857 schlug August Kekulé feste Valenzen für viele Elemente vor, wie 4 für Kohlenstoff, und verwendete sie, um Strukturformeln für viele organische Moleküle vorzuschlagen, die noch heute akzeptiert werden.Die meisten Chemiker des 19.Jahrhunderts definierten die Wertigkeit eines Elements als die Anzahl seiner Bindungen, ohne verschiedene Arten von Wertigkeit oder Bindung zu unterscheiden. 1893 beschrieb Alfred Werner jedoch Übergangsmetallkoordinationskomplexe wie Cl3, in denen er Haupt- und Nebenvalenzen (deutsch: Hauptvalenz und Nebenvalenz) unterschied, die den modernen Konzepten der Oxidationsstufe bzw. der Koordinationszahl entsprachen.Für Hauptgruppenelemente betrachtete Richard Abegg 1904 positive und negative Valenzen (maximale und minimale Oxidationsstufen) und schlug Abeggs Regel vor, dass ihre Differenz oft 8 beträgt.

Elektronen und Valenzbearbeiten

Das Rutherford-Modell des Kernatoms (1911) zeigte, dass das Äußere eines Atoms von Elektronen besetzt ist, was darauf hindeutet, dass Elektronen für die Wechselwirkung von Atomen und die Bildung chemischer Bindungen verantwortlich sind. Im Jahr 1916 erklärte Gilbert N. Lewis Valenz und chemische Bindung in Bezug auf eine Tendenz von (Hauptgruppen-) Atomen, ein stabiles Oktett von 8 Valenzschalenelektronen zu erreichen. Nach Lewis führt die kovalente Bindung durch die gemeinsame Nutzung von Elektronen zu Oktetten, und die Ionenbindung führt durch die Übertragung von Elektronen von einem Atom zum anderen zu Oktetten. Der Begriff Kovalenz wird Irving Langmuir zugeschrieben, der 1919 feststellte, dass „die Anzahl der Elektronenpaare, die ein gegebenes Atom mit den benachbarten Atomen teilt, die Kovalenz dieses Atoms genannt wird“. Das Präfix co- bedeutet „zusammen“, so dass eine kovalente Bindung bedeutet, dass die Atome eine Wertigkeit teilen. Im Anschluss daran ist es heute üblicher, eher von kovalenten Bindungen als von Valenz zu sprechen, was in übergeordneten Arbeiten aufgrund der Fortschritte in der Theorie der chemischen Bindung nicht mehr verwendet wurde, aber in Elementarstudien immer noch weit verbreitet ist, wo es eine heuristische Einführung in das Thema bietet.In den 1930er Jahren schlug Linus Pauling vor, dass es auch polare kovalente Bindungen gibt, die zwischen kovalent und ionisch liegen, und dass der Grad des ionischen Charakters vom Unterschied der Elektronegativität der beiden gebundenen Atome abhängt.Pauling betrachtete auch hypervalente Moleküle, in denen Hauptgruppenelemente scheinbare Valenzen haben, die größer sind als das Maximum von 4, das durch die Oktettregel erlaubt ist. Im Schwefelhexafluoridmolekül (SF6) war Pauling beispielsweise der Ansicht, dass der Schwefel 6 echte Zwei-Elektronen-Bindungen mit sp3d2-Hybridatomorbitalen bildet, die ein s-, drei p- und zwei d-Orbitale kombinieren. In jüngerer Zeit haben quantenmechanische Berechnungen an diesem und ähnlichen Molekülen jedoch gezeigt, dass die Rolle von d-Orbitalen bei der Bindung minimal ist und dass das SF6-Molekül als 6 polare kovalente (teilweise ionische) Bindungen aus nur vier Orbitalen auf Schwefel (ein s und drei p) beschrieben werden sollte) gemäß der Oktettregel zusammen mit sechs Orbitalen an den Fluoren. Ähnliche Berechnungen an Übergangsmetallmolekülen zeigen, dass die Rolle von p-Orbitalen gering ist, so dass ein s- und fünf d-Orbitale auf dem Metall ausreichen, um die Bindung zu beschreiben.