Në Kimi, elektronet e valencës janë elektronet e vendosura në guaskën elektronike më të jashtme të një elementi. Të dish të gjesh numrin e elektroneve të valencës në një atom të caktuar është një aftësi e rëndësishme për kimistët sepse ky informacion përcakton llojet e lidhjeve kimike që mund të formohen. Për fat të mirë, gjithçka që ju nevojitet për të gjetur elektronet e valencës është tabela periodike e rregullt e elementeve.
Hapi
Pjesa 1 nga 2: Gjetja e elektroneve të valencës me tabelën periodike
Metalet Jo Tranzicionale
Hapi 1. Gjeni tabelën periodike të elementeve
Kjo tabelë është një tabelë e koduar me ngjyra e përbërë nga shumë kuti të ndryshme që përmbajnë të gjithë elementët kimikë të njohur për njeriun. Tabela periodike siguron një sasi të madhe informacioni në lidhje me elementët - ne do të përdorim disa nga këto informacione për të përcaktuar numrin e elektroneve të valencës në atomin që po studiojmë. Zakonisht, këtë informacion mund ta gjeni në kopertinën e një libri shkollor të kimisë. Ka edhe tabela të mira ndërvepruese të disponueshme në internet këtu.
Hapi 2. Shënoni secilën kolonë në tabelën periodike të elementeve nga 1 në 18
Zakonisht, në tabelën periodike, të gjithë elementët në një kolonë vertikale kanë të njëjtin numër elektronesh valence. Nëse tabela juaj periodike nuk ka një numër në secilën kolonë, numërojeni atë nga 1 në kolonën më të majtë në 18 në kolonën më të djathtë. Në terma shkencorë, këto kolona quhen "grup" element.
Për shembull, nëse përdorim tabelën periodike ku grupet janë të panumërta, do të shkruanim 1 mbi Hidrogjen (H), 2 mbi Beryllium (Be) dhe kështu me radhë deri në 18 mbi Helium (He)
Hapi 3. Gjeni elementin tuaj në tabelë
Tani, gjeni elementin për të cilin dëshironi të njihni elektronet e valencës në tryezë. Ju mund ta bëni këtë duke përdorur simbolin kimik (shkronja në secilën kuti), numrin atomik (numrin në pjesën e sipërme të majtë të secilës kuti), ose çdo informacion tjetër që ju keni në dispozicion në tabelë.
-
Për qëllime demonstrimi, le të gjejmë elektronet e valencës për një element shumë të përdorur: karboni (C).
Ky element ka një numër atomik 6. Ky element ndodhet mbi grupin 14. Në hapin tjetër, ne do të kërkojmë elektronet e valencës së tij.
- Në këtë nënseksion, ne do të injorojmë metalet kalimtare, të cilat janë elementë në blloqet katrore të grupeve 3 deri në 12. Këta elementë ndryshojnë pak nga të tjerët, kështu që hapat në këtë nënseksion nuk zbatohen për atë element. Shikoni se si ta bëni këtë në nënseksionin më poshtë.
Hapi 4. Përdorni numrat e grupit për të përcaktuar numrin e elektroneve të valencës
Numri i grupit të një metali jo kalimtar mund të përdoret për të gjetur numrin e elektroneve të valencës në atomin e elementit. Njësia e vendit të numrit të grupit është numri i elektroneve të valencës në atomin e elementit. Me fjale te tjera:
- Grupi 1: 1 elektronet e valencës
- Grupi 2: 2 elektrone valence
- Grupi 13: 3 elektrone valence
- Grupi 14: 4 elektrone valence
- Grupi 15: 5 elektrone valence
- Grupi: 6 elektrone valence
- Grupi: 7 elektrone valence
- Grupi: 8 elektrone valence (përveç heliumit, i cili ka 2 elektrone valence)
-
Në shembullin tonë, meqenëse karboni është në grupin 14, mund të themi se një atom karboni ka katër elektrone valence.
Metal kalimtar
Hapi 1. Gjeni elementet nga grupet 3 deri në 12
Siç u përmend më lart, elementët në grupet 3 deri në 12 quhen metale kalimtare dhe sillen ndryshe nga elementët e tjerë në aspektin e elektroneve të valencës. Në këtë pjesë, ne do të shpjegojmë ndryshimin, në një farë mase, shpesh nuk është e mundur të caktohen elektrone valence për këto atome.
- Për qëllime demonstrimi, le të marrim Tantal (Ta), elementi 73. Në hapat e ardhshëm, ne do të kërkojmë elektronet e valencës së tij (ose, të paktën, provoni).
- Vini re se metalet kalimtare përfshijnë serinë e lanthanidit dhe aktinidit (të quajtur edhe metalet e rralla të tokës) - dy rreshta elementësh të vendosur zakonisht në fund të pjesës tjetër të tryezës, duke filluar me lantan dhe aktinium. Të gjithë këta elementë përfshijnë grupi 3 në tabelën periodike.
Hapi 2. Kuptoni që metalet kalimtare nuk kanë elektrone tradicionale të valencës
Të kuptuarit se arsyeja pse metalet e tranzicionit nuk funksionojnë vërtet si pjesa tjetër e tabelës periodike kërkon një shpjegim të vogël se si funksionojnë elektronet në atome. Shihni më poshtë për një përmbledhje të shpejtë ose kaloni këtë hap për të marrë përgjigjen menjëherë.
- Ndërsa elektronet shtohen në atome, këto elektrone renditen në orbitale të ndryshme - rajone në thelb të ndryshme rreth atomit ku atomet janë mbledhur. Zakonisht, elektronet e valencës janë atomet në guaskën më të jashtme - me fjalë të tjera, atomet e fundit të shtuar.
- Për arsye që janë pak të komplikuara për t'u shpjeguar këtu, kur atomet shtohen në guaskën e jashtme të një metali kalimtar (më shumë për atë më poshtë), atomet e parë që hyjnë në guaskë priren të veprojnë si elektronet e zakonshëm të valencës, por pas kësaj, elektronet nuk sillen në atë mënyrë, dhe elektronet nga shtresat e tjera orbitale ndonjëherë veprojnë edhe si elektrone valence. Kjo do të thotë që një atom mund të ketë elektrone të shumta valence në varësi të mënyrës se si manipulohet.
- Për një shpjegim më të detajuar, hidhini një sy faqes së mirë të elektroneve të valencës së Kolegjit të Komunitetit të Clackamas.
Hapi 3. Përcaktoni numrin e elektroneve të valencës bazuar në numrin e grupit të tyre
Përsëri, numri i grupit të elementit që po shikoni mund t'ju tregojë se sa elektrone valence ka. Për metalet kalimtare, megjithatë, nuk ka asnjë model që mund të ndiqni - numri i grupit zakonisht do të korrespondojë me një numër elektronesh të mundshëm valence. Numrat janë:
- Grupi 3: 3 elektrone valence
- Grupi 4: 2 deri në 4 elektrone valence
- Grupi 5: 2 deri në 5 elektrone valence
- Grupi 6: 2 deri në 6 elektrone valence
- Grupi 7: 2 deri në 7 elektronet e valencës
- Grupi 8: 2 ose 3 elektrone valence
- Grupi 9: 2 ose 3 elektrone valence
- Grupi 10: 2 ose 3 elektrone valence
- Grupi 11: 1 deri në 2 elektrone valence
- Grupi 12: 2 elektrone valence
- Në shembullin tonë, meqenëse Tantal është në grupin 5, mund të themi se Tantal ka midis dy dhe pesë elektrone valence, në varësi të situatës.
Pjesa 2 nga 2: Gjetja e elektroneve të valencës sipas konfigurimit të elektroneve
Hapi 1. Mësoni si të lexoni konfigurimet e elektroneve
Një mënyrë tjetër për të gjetur elektronet e valencës së një elementi është me diçka të quajtur konfigurimi i elektroneve. Konfigurimi i elektroneve mund të duket i komplikuar, por është vetëm një mënyrë për të përfaqësuar orbitalet elektronike në një atom me shkronja dhe numra, dhe është e lehtë nëse e dini se çfarë po bëni.
-
Le të shikojmë një konfigurim shembull për elementin natriumi (Na):
-
- 1s22s22p63s1
-
-
Vini re se ky konfigurim elektron thjesht po përsërit një model si ky:
-
- (numri) (shkronja)(numri më lart)(numri) (shkronja)(numri më lart)…
-
- … Etj Model (numri) (shkronja) e para është emri i orbitës së elektroneve dhe (numri më lart) është numri i elektroneve në atë orbital - kjo është ajo!
-
Pra, për shembullin tonë, ne themi se natriumi ka 2 elektrone në 1s orbital shtuar 2 elektrone në orbitale në 2 sekonda shtuar 6 elektrone në orbitale 2p shtuar 1 elektron në orbitën e 3 -të.
Totali është 11 elektrone - natriumi është elementi numër 11, kështu që ka kuptim.
Hapi 2. Gjeni konfigurimin e elektroneve për elementin që po studioni
Pasi të njihni konfigurimin elektronik të një elementi, gjetja e numrit të elektroneve të valencës është mjaft e lehtë (përveç, natyrisht, për metalet kalimtare.) Nëse ju jepet konfigurimi nga problemi, mund të kaloni në hapin tjetër. Nëse duhet ta kërkoni vetë, hidhini një sy më poshtë:
-
Këtu është konfigurimi i plotë i elektroneve për ununoctium (Uuo), numri i elementit 118:
-
- 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6
-
-
Tani që keni konfigurimin, gjithçka që duhet të bëni për të gjetur konfigurimin e elektroneve të një atomi tjetër është të mbushni këtë model nga e para derisa të mbaroni elektronet. Kjo është më e lehtë sesa tingëllon. Për shembull, nëse do të donim të krijonim një diagram orbital për klorin (Cl), elementi numër 17, i cili ka 17 elektrone, do ta bënim kështu:
-
- 1s22s22p63s23p5
-
- Vini re se numri i elektroneve shtohet në 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Thjesht duhet të ndryshoni sasinë në orbitën përfundimtare - pjesa tjetër është e njëjtë sepse orbitalet para orbitës së fundit janë plot.
- Për konfigurimet e tjera të elektroneve, shihni gjithashtu këtë artikull.
Hapi 3. Shtoni elektrone në predhat orbitale me Rregullën e Oktetit
Kur elektronet i shtohen një atomi, ato bien në orbitale të ndryshme sipas rendit të listuar më sipër - dy elektronet e parë hyjnë në orbitën 1s, dy elektronet e ardhshëm hyjnë në orbitën 2s, gjashtë elektronet e ardhshëm hyjnë në orbitalin 2p dhe kështu me radhë Kur punojmë me atome jashtë metaleve kalimtare, themi se këto orbitale formojnë predha orbitale rreth atomit, me secilën predhë të njëpasnjëshme më larg nga guaska e mëparshme. Përveç guaskës së parë, e cila mund të mbajë vetëm dy elektrone, secila guaskë mund të mbajë tetë elektrone (përveç kësaj, përsëri, kur punoni me metale kalimtare.) Kjo quhet Rregulli i Oktetit.
- Për shembull, le të themi se shikojmë elementin Bor (B). Meqenëse numri atomik është pesë, ne e dimë se elementi ka pesë elektrone dhe konfigurimi i tij elektronik duket kështu: 1s22s22p1Me Meqenëse guaska e parë orbitale ka vetëm dy elektrone, ne e dimë që Bor ka vetëm dy predha: një guaskë me dy elektrone 1s dhe një guaskë me tre elektrone nga orbitalet 2s dhe 2p.
- Si një shembull tjetër, një element i tillë si klori do të kishte tre predha orbitale: një me elektrone 1s, një me dy elektrone 2s dhe gjashtë elektrone 2p, dhe një me dy elektrone 3s dhe pesë elektrone 3p.
Hapi 4. Gjeni numrin e elektroneve në guaskën e jashtme
Tani që e njihni shtresën elektronike të elementit tuaj, gjetja e elektroneve të valencës është shumë e lehtë: thjesht përdorni numrin e elektroneve në guaskën e jashtme. Nëse guaska më e jashtme është e plotë (me fjalë të tjera, nëse guaska më e jashtme ka tetë elektrone, ose për guaskën e parë ka dy), elementi bëhet inert dhe nuk do të reagojë lehtë me elementët e tjerë. Sidoqoftë, përsëri, ky rregull nuk zbatohet për metalet kalimtare.
Për shembull, nëse përdorim Bor, meqë ka tre elektrone në guaskën e dytë, mund të themi se Bor ka tre elektronet e valencës.
Hapi 5. Përdorni rreshtat e tabelës si një mënyrë e shkurtër për të gjetur predha orbitale
Rreshtat horizontale në tabelën periodike quhen "periudhe" element. Duke filluar në krye të tabelës, çdo periudhë korrespondon me numrin e predhave të elektroneve që ka atomi në atë periudhë. Ju mund ta përdorni atë si një mënyrë stenografi për të përcaktuar se sa elektrone valence ka një element - sapo filloni në anën e majtë të periudhës kur numëroni elektronet. Përsëri, ju duhet të injoroni metalet kalimtare për këtë metodë.
-
Për shembull, ne e dimë se elementi selen ka katër predha orbitale sepse është në periudhën e katërt. Meqenëse është elementi i gjashtë nga e majta në periudhën e katërt (duke injoruar metalet kalimtare), ne e dimë që guaska e saj e katërt e jashtme ka gjashtë elektrone, dhe kështu seleni ka gjashtë elektrone valence.
Këshilla
- Vini re se konfigurimi i elektroneve mund të shkruhet në mënyrë të përmbledhur duke përdorur gazrat fisnikë (elementët në grupin 18) për të zëvendësuar orbitalet në fillim të konfigurimit. Për shembull, konfigurimi elektronik i natriumit mund të shkruhet si [Ne] 3s1 - në të vërtetë, i njëjtë me neonin, por me një elektron shtesë në orbitën 3s.
- Metalet e tranzicionit mund të kenë nën -guaskë valence që nuk janë mbushur plotësisht. Përcaktimi i numrit të saktë të elektroneve të valencës në metalet në tranzicion përfshin parimet e teorisë kuantike të cilat nuk përfshihen në këtë artikull.
- Vini re se tabela periodike ndryshon nga vendi në vend. Pra, kontrolloni nëse jeni duke përdorur tabelën periodike të saktë për të shmangur konfuzionin.
