Числовые индексы в химических формулах указывают на то, что атомы соединяются друг с другом не произвольно, а в определенных соотношениях.
Способность атома соединяться с определенным количеством таких же или других атомов называют валентностью.
Валентность является важной характеристикой атома; она имеет количественную характеристику.
Атом Водорода всегда соединяется с одним атомом. Если с таким же, то образуется молекула водорода 
, а если с другими – образуются молекулы фтороводорода 
, воды 
:
Водород – одновалентный элемент.
В молекуле фтороводорода атом Фтора соединен с одним атомом Водорода. Проанализировав количественный состав других соединений Фтора, легко прийти к выводу, что этот элемент, как и Водород, является одновалентным.
атом Кислорода “удерживает” в молекуле воды два атома Водорода. Кислород – двухвалентный элемент. такую валентность Кислород проявляет всегда – и в молекуле простого вещества 
, и в молекулах сложных веществ.
Значения валентности элемента при необходимости указывают римской цифрой над его символом в химической формуле: 
. В математических расчетах и в тексте для этого применяют арабские цифры. Пример соответствующего предложения: “Значение валентности Кислорода равно 2”.
Сведения о валентности элементов в веществе можно подать другим способом. Сначала записывают на определенном расстоянии друг от друга символы каждого атома, которые входят в состав молекулы. Потом одновалентный атом соединяют с другим одной черточкой, от двухвалентного атома проводят две черточки и т.д.:
Такие формулы называют графическими. Они показывают, как атомы соединены в молекулах.
Молекула простого вещества водорода имеет графическую формулу 
. Аналогичными являются графические формулы молекул фтора, хлора, брома, йода. Графическая формула молекулы кислорода 
, а молекулы азота 
.
Составляя графические формулы для молекул сложных веществ, нужно учитывать, что в них атомы одного элемента зачастую не связаны между собой.
Вы только что узнали, что Водород и Фтор всегда одновалентные, а Кислород – двухвалентный. Другие элементы с постоянной валентность находятся в I-III группах периодической системы, причем значения валентности каждого элемента совпадает с номером группы. Так, элемент I группы Литий одновалентный, элемент II группы Магний двухвалентный, а элемент III группы Бор трехвалентный. Исключениями являются элементы I группы Медь (значения валентности – 1 и 2) и Золото (1 и 3).
Большинство химических элементов имеют переменную валентность (табл. 2)
Таблица 1
Значения валентности некоторых химических элементов
Максимальное значение валентности химических элементов равно 8.