Valentlik (lotincha valentia — kuch so‘zidan) — atomning ma’lum miqdordagi kimyoviy bog‘larni hosil qilish qobiliyati, yoki ushbu element atomi biriktirishi yoki o‘rnini egallashi mumkin bo‘lgan atomlar sonidir.

« Kimyoviy valentlik» atamasining kelib chiqish tarixini 1424-yildan boshlab kuzatish mumkin. O‘shanda bu so‘z ilmiy matnlarda «ekstrakt», «preparat» ma’nolarida qo‘llana boshlagan. Atamaning hozirgi ta’rifga mos qo‘llanishi 1884-yilda qayd etilgan (nemischa Valenz). 1789-yilda Uilyam Xiggins^[ingl.] moddaning eng kichik zarrachalari o‘rtasida bog‘lar mavjudligi haqida taxmin ilgari surilgan ilmiy ishini e’lon qildi.

Biroq valentlik hodisasining aniq va keyinchalik to‘liq tasdiqlangan izohi 1852-yilda kimyogar Eduard Franklend tomonidan o‘sha paytgacha mavjud bo‘lgan barcha nazariya va farazlar jamlanib, qayta ko‘rib chiqilgan ilmiy ishda taklif etilgan. Franklend turli metallarning to‘yinish qobiliyatini kuzatib, metallarning organik hosilalari tarkibini anorganik birikmalar tarkibi bilan taqqosladi va «biriktirish kuchi» (biriktirish og‘irligi) tushunchalarini kiritdi. Shu tariqa valentlik haqidagi ta’limotga asos soldi. Franklend ayrim xususiy qonuniyatlarni aniqlagan bo‘lsa-da, uning g‘oyalari keyinchalik rivojlantirilmadi.

Valentlik nazariyasini yaratishda hal qiluvchi rolni Fridrix Avgust Kekule o‘ynadi. 1857-yilda u uglerodning to‘rt asosli (to‘rt atomli) element ekanini, uning eng oddiy birikmasi esa metan CH₄ ekanini ko‘rsatdi. Atomlar valentligi haqidagi qarashlarining to‘g‘riligiga ishongan Kekule ularni organik kimyo darsligiga kiritdi. Muallifning fikricha, asoslilik atomning asosiy xossasi bo‘lib, xuddi atom og‘irligi. 1858-yilda Kekule qarashlariga deyarli mos fikrlar «Yangi kimyoviy nazariya haqida» maqolasida Archibald Skott Kuper tomonidan ilgari surildi.

Oradan uch yil o‘tib, 1861-yil sentabrida A. M. Butlerov valentlik nazariyasiga nihoyatda muhim qo‘shimchalar kiritdi. U erkin atom bilan boshqa atomga birikkan, ya’ni kimyoviy moyilligi «bog‘lanib, yangi shaklga o‘tadigan» atom o‘rtasidagi farqni aniq ko‘rsatdi. Butlerov kimyoviy moyillik kuchlarining to‘liq ishlatilishi va «moyillik tarangligi» haqidagi tushunchalarni kiritdi. Bu molekuladagi atomlarning o‘zaro ta’siri natijasida bog‘larning energetik jihatdan teng bo‘lmasligini anglatadi. Ana shu o‘zaro ta’sir tufayli atomlar tuzilishdagi muhitiga qarab turlicha «kimyoviy ahamiyat» kasb etadi. Butlerov nazariyasi organik birikmalarning izomeriyasi va reaksiyaga kirishish qobiliyatiga oid ko‘plab tajriba natijalarini izohlash imkonini berdi.

Valentlik nazariyasining katta afzalligi molekulalarni ko‘rgazmali tasvirlash imkonini berganidir. 1860-yillarda ilk molekulyar modellar paydo bo‘ldi. 1864-yildayoq A. Braun element belgilarini doiralar ichiga joylashtirib, atomlar orasidagi kimyoviy bog‘larni bildiruvchi chiziqlar bilan tutashtirishga asoslangan tuzilish formulalaridan foydalanishni taklif qildi. Chiziqlar soni atomning valentligiga mos kelgan. 1865-yilda A. fon Gofman dastlabki shar-tayoqchali modellarni namoyish etdi. Ularda atomlar vazifasini kroket sharlari bajargan. 1866-yilda Kekulening darsligida uglerod atomi tetraedrik shaklda tasvirlangan stereokimyoviy modellar chizmalari paydo bo‘ldi.

Dastlab vodorod atomining valentligi valentlik birligi sifatida qabul qilingan. Boshqa elementning valentligini shu elementning bir atomi biriktirishi yoki o‘rnini egallashi mumkin bo‘lgan vodorod atomlari soni bilan ifodalash mumkin. Shu tarzda aniqlangan valentlik vodorodli birikmalardagi valentlik yoki vodorod bo‘yicha valentlik deyiladi. Masalan, HCl, H₂O, NH₃, CH₄ birikmalarida vodorod bo‘yicha xlorning valentligi birga, kislorodniki ikkiga, azotniki uchga, uglerodniki to‘rtga teng.

Kislorodning valentligi, odatda, ikkiga teng. Shu sababli biror elementning kislorodli birikmasi tarkibi yoki formulasi ma’lum bo‘lsa, uning valentligini shu elementning bitta atomi biriktiradigan kislorod atomlari sonining ikki baravari sifatida aniqlash mumkin. Shu tarzda topilgan valentlik elementning kislorodli birikmalardagi valentligi yoki kislorod bo‘yicha valentlik deyiladi. Masalan, K₂O, CO, N₂O₃, SiO₂, SO₃ birikmalarida kislorod bo‘yicha kaliyning valentligi birga, uglerodniki ikkiga, azotniki uchga, kremniyniki to‘rtga, oltingugurtniki oltiga teng.

Aksariyat elementlarning vodorodli va kislorodli birikmalardagi valentligi turlicha bo‘ladi. Masalan, oltingugurtning vodorod bo‘yicha valentligi ikkiga (H₂S), kislorod bo‘yicha esa oltiga (SO₃) teng. Bundan tashqari, ko‘pchilik elementlar turli birikmalarida turlicha valentlik namoyon qiladi [ayrim elementlarda gidridlar ham, oksidlar ham bo‘lmasligi mumkin]. Masalan, uglerod kislorod bilan ikkita oksid — uglerod monooksidi CO va uglerod dioksidi CO₂ hosil qiladi. Uglerod monooksidida uglerodning valentligi ikkiga, dioksidida esa to‘rtga teng (ayrim elementlar peroksidlar ham hosil qila oladi). Ko‘rib chiqilgan misollardan ko‘rinadiki, elementning valentligini, odatda, bitta son va/yoki bitta usul bilan tavsiflab bo‘lmaydi.

Kimyoviy bog‘lanish nazariyasi paydo bo‘lganidan buyon «valentlik» tushunchasi sezilarli darajada o‘zgardi. Hozirda u qat’iy ilmiy talqinga ega emas. Shu bois ilmiy atamalar orasida deyarli qo‘llanmaydi va asosan o‘quv-uslubiy maqsadlarda ishlatiladi.

Kimyoviy elementning valentligi deganda, odatda, uning erkin atomlari muayyan miqdordagi kovalent bog‘lar hosil qila olish qobiliyati (tor ma’noda — ushbu qobiliyatning o‘lchovi) tushuniladi. Kovalent bog‘li birikmalarda atomlarning valentligi hosil bo‘lgan ikki elektronli, ikki markazli bog‘lar soni bilan aniqlanadi. Aynan shunday yondashuv lokallashgan valent bog‘lar nazariyasida qabul qilingan. Bu nazariya 1927-yilda V. Gaytler va F. London tomonidan taklif etilgan. Ma’lumki, atomda n ta juftlashmagan elektron va m ta taqsimlanmagan elektron jufti bo‘lsa, bu atom boshqa atomlar bilan n + m ta kovalent bog‘ hosil qila oladi. Eng katta valentlikni baholashda gipotetik, ya’ni «qo‘zg‘algan» (valent) holat deb ataluvchi holatning elektron konfiguratsiyasiga asoslanish kerak. Masalan, bor, uglerod va azot atomlarining maksimal valentligi 4 ga teng (masalan, [BF₄]⁻, CH₄ va [NH₄]⁺), fosforniki — 5 (PCl₅), oltingugurtniki — 6 (H₂SO₄), xlorniki — 7 (Cl₂O₇).
Atom hosil qila oladigan bog‘lar soni umumiy elektron juftlari (ikki elektronli molekulyar bulutlar) hosil qilishda qatnashadigan juftlashmagan elektronlar soniga teng. Kovalent bog‘ yana donor-akseptor mexanizmi orqali ham hosil bo‘lishi mumkin. Biroq har ikkala holatda hosil bo‘lgan bog‘larning qutbliligi hisobga olinmaydi. Shuning uchun valentlikning ishorasi bo‘lmaydi, ya’ni u musbat ham, manfiy ham bo‘la olmaydi. Bu jihatdan u oksidlanish darajasidan (N₂, NO₂, NH₃ va [NH₄]⁺).

Vodorod va kislorod bo‘yicha valentlikdan tashqari, muayyan element atomlarining bir-biri yoki boshqa element atomlari bilan birikish qobiliyatini ayrim holatlarda boshqa usullar bilan ham ifodalash [va ko‘pincha ular bilan tenglashtirish] mumkin. Masalan, oksidlanish darajasi (modda ionlardan tashkil topgan deb faraz qilinganda atomning shartli zaryadi), kovalentlik (muayyan element atomi hosil qiladigan, shu jumladan o‘ziga o‘xshash element atomlari bilan hosil qiladigan kimyoviy bog‘lar soni; quyiga qarang), koordinatsion son (berilgan atomning bevosita atrofidagi atomlar soni) va hokazo. Bu xususiyatlar son jihatdan bir-biriga yaqin, hatto teng bo‘lishi mumkin, biroq ular aslo bir xil tushunchalar emas. Masalan, izoelektron bo‘lgan azot N₂, uglerod monooksidi CO molekulalari va CN⁻ sianid ionida uchlamchi bog‘ mavjud (ya’ni har bir atomning valentligi 3 ga teng). Biroq elementlarning oksidlanish darajalari mos ravishda 0, +2, −2, +3 va −3 ga teng. etan molekulasida (rasmga qarang) uglerod ko‘plab organik birikmalardagi singari to‘rt valentli, ammo uning oksidlanish darajasi −3 ga teng.

Ayniqsa, bu holat delokallashgan kimyoviy bog‘larga ega molekulalar uchun xos. Masalan, nitrat kislotada azotning oksidlanish darajasi +5 ga teng, holbuki azot 4 dan yuqori valentlikka ega bo‘la olmaydi. Ko‘plab maktab darsliklarida uchraydigan «Elementning maksimal valentligi davriy jadvaldagi guruh raqamiga son jihatdan teng» degan qoida faqat oksidlanish darajasiga taalluqlidir. «Doimiy valentlik» va «o‘zgaruvchan valentlik» tushunchalari ham, asosan, oksidlanish darajasiga tegishli.

Semipolyar hamda donor-akseptor (dativ) bog‘lar mohiyatan «qo‘shaloq» bog‘lar hisoblanadi. Chunki ular hosil bo‘lganda ikkita jarayon — elektron ko‘chishi (ion bog‘ hosil bo‘lishi) va elektronlarning umumlashishi (kovalent bog‘ hosil bo‘lishi) birga yuz beradi.

Ikki elektronli, ikki markazli bog‘ modeli qo‘llanmaydigan juda ko‘p holatlarda ham valentlik tushunchasidan foydalanib bo‘lmaydi. Ya’ni kovalent bog‘lar bo‘lmagan birikmalardagi elementlarning valentligi haqida gapirish mumkin emas (bunday holatlarda, odatda, oksidlanish darajasi haqida gapirish to‘g‘riroq). Valentlik haqidagi tasavvurlar klaster birikmalari, bor gidridlari, karboranlar, π-komplekslar, nodir gazlar birikmalari va boshqa ko‘plab moddalarni tavsiflash uchun qo‘llanmaydi. Masalan, kationlar — ishqoriy metallar kationlari — kraun-efirlar bilan hosil qilgan komplekslarda o‘z oksidlanish darajasidan ancha yuqori valentlik namoyon qiladi.

Ion kristall tuzilishli birikmalarni tavsiflashda valentlikdan foydalanish ham noto‘g‘ri bo‘ladi. Masalan, natriy xlorid NaCl kristallida Na⁺ yoki Cl⁻ ionining (elementar yacheyka markazining) haqiqiy qo‘shni ionlari soni, ya’ni koordinatsion soni 6 ga teng, oksidlanish darajalari esa mos ravishda +1 va −1. Bu yerda lokallashgan elektron juftlari umuman yo‘q.

Zamonaviy kimyoda molekulyar orbitallar usuli keng qo‘llanadi. Unda atom valentligi tushunchasining biror muqobili mavjud emas. Shu bilan birga, kimyoviy bog‘ning karraligi tushunchasi hosil bo‘ladigan bog‘lar sonini tavsiflashga eng yaqin keladi. Birlik bog‘ni ikki elektronli molekulyar orbital bilan tenglashtirish faqat chegaraviy, lokallashgan holatdagina mumkin. Kvant kimyosida valentlikka molekuladagi atomning xususiyati sifatida mos keluvchi tushuncha mavjud emas. Qo‘llanadigan spin-valentlik tushunchasi esa alohida atomga taalluqlidir.

Kovalentlik (elementlarning valent imkoniyatlari o‘lchovi, to‘yinish sig‘imi) atomning asosiy va qo‘zg‘algan holatlaridagi jami juftlashmagan elektronlari [valent elektron juftlari] soni bilan, boshqacha aytganda, atom hosil qiladigan kovalent bog‘lar soni bilan aniqlanadi (uglerod 2s²2p² holatida II kovalentli, qo‘zg‘algan C* 2s¹2p³ holatida esa IV kovalentli; demak, CO va CO₂ da valentlik II yoki IV, kovalentlik esa II va/yoki IV bo‘ladi). Masalan, N₂, NH₃, Al≡N va Ca=N-C≡N sianamid molekulalarida azotning kovalentligi uchga; H₂O va CO₂ molekulalarida kislorodning kovalentligi ikkiga; CH₄, CO₂ molekulalarida va C (olmos) kristallida uglerodning kovalentligi to‘rtga teng.

Klassik va/yoki kvant kimyosidan keyingi tasavvurlarga ko‘ra, ikki atomli molekulalarning elektron yutilish spektrlaridan ma’lum qo‘zg‘alish energiyasidagi optik (valent) elektronlar sonini aniqlash mumkin. Ushbu usulga ko‘ra, korrelyatsiya to‘g‘ri chizig‘i yoki chiziqlari og‘ish burchagi tangensining teskari qiymati (atom elektron termlarining nisbiy yig‘indilaridan hosil bo‘lgan molekulyar elektron termlarning tegishli qiymatlarida) valent elektronlar juftlari soniga, ya’ni valentlikning klassik tushunchadagi qiymatiga mos keladi.

Muayyan birikmadagi [stexiometrik] valentlik, atomlarning molyar massasi va ekvivalent massasi o‘rtasidagi oddiy nisbatni quyidagi tushunchalar asosida tushuntirish mumkin: atom nazariyasi va «ekvivalent massa».

Stexiometrik valentlik — elementning mazkur birikmadagi [hisobiy] valentligi — shu element atomlarining molekulyar massasini (g/mol) ekvivalent massasiga (g/mol) bo‘lish orqali topiladi:

V — stexiometrik valentlik
M — molekulyar massa (g/mol)
E — ekvivalent massa (g/mol)
Masalan, uglerodning CO birikmasidagi stexiometrik valentligi 12 (g/mol) /6 (g/mol) = 2, uglerod dioksidida esa CO₂ 12 /3 = 4.

Anorganik kimyoda ko‘p hollarda element valentligi tushunchasi aniq ma’nosini yo‘qotadi: bu kattalik birikmaning kimyoviy tuzilishi haqidagi bilimga bog‘liq va ko‘pincha element joylashgan guruhning tartib raqamidan ham katta bo‘lishi mumkin (kimyoviy elementlar davriy sistemasi jadvali). Anorganik kimyoda odatda oksidlanish darajasi tushunchasi, organik kimyoda — valentlik tushunchasi qo‘llanadi. Sababi ko‘pchilik anorganik moddalar nomolekulyar, organik moddalar esa molekulyar tuzilishga ega. Bu ikki tushuncha son jihatdan teng bo‘lsa ham, ularni bir-biriga tenglashtirish mumkin emas. Shuningdek, «valent elektronlar» atamasi ham keng qo‘llanadi. Bular atom yadrosi bilan eng kuchsiz bog‘langan, aksariyat hollarda tashqi qavatdagi elektronlardir.

Elementlarning valentligiga qarab birikmalarning haqiqiy formulalarini tuzish mumkin. Aksincha, haqiqiy formulalar asosida ushbu birikmalardagi elementlarning valentligini aniqlash mumkin. Bunda quyidagi qoidaga amal qilish lozim: birinchi element valentligi bilan uning atomlari sonining ko‘paytmasi ikkinchi element valentligi bilan uning atomlari sonining ko‘paytmasiga teng bo‘ladi. Masalan, azot(III) oksidining formulasini tuzish uchun elementlarning belgilariga ularning valentliklarini yuqoriga yozish kerak . Eng kichik umumiy karralini topib, uni tegishli valentliklarga bo‘lsak, azot va kislorod atomlarining nisbati 2 : 3 bo‘ladi. Demak, azot(III) oksidining formulasi bo‘ladi. Valentlikni aniqlash uchun ham shu amallar teskari tartibda bajariladi.

Elementlar turli valentliklarni namoyon qilishi tabiiy hol. Ammo ayrim elementlar doimiy valentlikka ega bo‘lsa, boshqalarida valentlik o‘zgaradi.

Doimo bir valentli — H, F, Li, Na, K Doimo ikki valentli — O, Mg, Ca, Ba, Zn Doimo uch valentli — B, Al

Qolgan elementlar o‘zgaruvchan valentlik namoyon qiladi. Bunga yaqqol misollar: Cu (I, II), Fe (II, III), S (II, IV), Cl (I, III, V, VII), N (I, II, III, IV), C (II, IV), P (III, V), Si (II, IV) va boshqalar.

• Y. A. Ugay. Valentlik, kimyoviy bog‘lanish va oksidlanish darajasi — kimyoning eng muhim tushunchalari // Soros ta’lim jurnali. — 1997. — № 3. — 53–57-betlar.
• Strukturaviy kimyoning paydo bo‘lishi Arxivlangan nusxa 6-oktabr 2014-yilda Wayback Machine / S. I. Levchenkov. Kimyo tarixining qisqacha ocherki

• L. Poling Kimyoviy bog‘ning tabiati. Moskva, Leningrad: Kimyo adabiyotlari davlat ilmiy-texnika nashriyoti, 1947.
• Kartmell, Fouls. Valentlik va molekulalarning tuzilishi. Moskva: Ximiya, 1979. 360 bet.]
• Ch. Koulson Valentlik. Moskva: Mir, 1965.
• J. Marrell, S. Kettl, J. Tedder Valentlik nazariyasi. Ingliz tilidan tarjima. Moskva: Mir, 1968. (havola ishlamaydi)
• Valentlik haqidagi ta’limotning rivojlanishi. Tahrirchi: V. I. Kuznetsov Moskva: Ximiya, 1977. 248 bet.
• Molekulalarda atomlar valentligi / D. V. Korolkov. Anorganik kimyo asoslari. — Moskva: Prosvesheniye, 1982. — 126-bet.