Valentselektronid
Valentselektronid on elektronid, mis osalevad kõige kergemini sidemete moodustamises, ioonide tekkes ja madala energiaga keemilistes muutustes. Main-group elements puhul on need tavaliselt outer ns ja np electrons; transition metals puhul võivad ka (n−1)d electrons olla keemiliselt aktiivsed.
Main-group counting
Na konfiguratsioon [Ne]3s¹ annab ühe selge valence electron'i. Cl [Ne]3s²3p⁵ annab seitse outer-shell valence electrons.
See seob group number'i common bonding patterns'iga main-group chemistry's.
Lewis structures
Lewis structures jälgivad valence electrons'i ja lihtsad octet rules kasutavad sama count'i.
Mudel on kasulik, kuid ei kirjelda täielikult delocalization'it, hypervalency't või transition-metal bonding'ut.
Ioonide teke
Main-group metals kaotavad sageli outer valence electrons ja moodustavad cations; nonmetals võivad elektrone juurde võtta või jagada.
Kas protsess tegelikult toimub, sõltub ionization energies'ist, electron affinities'ist ja bonding environment'ist.
Transition metals
Transition metals puhul on ns ja (n−1)d orbital energies sageli lähestikku. Seetõttu võivad d electrons osaleda bonding'us ja oxidation-state changes'is.
Fe keemiat ei saa seletada ainult väitega „kaks outer-shell electron'i“.
Successive IE
Järjestikuste ionisatsioonienergiate suured hüpped näitavad, millal kergesti eemaldatavad valence electrons on otsa saanud.
Mg puhul suur hüpe pärast IE₂ sobib [Ne]3s² valence pattern'iga.
PES
Photoelectron spectroscopy mõõdab binding energies'i ja eristab eri subshells elektronrühmi.
Seetõttu on valence mõiste seotud tegelike energetic separations'iga, mitte ainult suurima principal n-ga.
Mitte oxidation state
Valence-electron count kirjeldab electron configuration'i või bonding model'it. Oxidation state on formal bookkeeping compound'is.
Sama elemendi neutral-atom valence pattern võib olla püsiv, kuid compounds võivad näidata mitut oxidation state'i.
Valence mõiste sõltub kontekstist
Main-group chemistry's tähendab valence-electron count tavaliselt highest occupied ns/np electrons'i. Transition-metal chemistry's võib vajalik olla ka (n−1)d count või formal d-electron count pärast oxidation state'i määramist.
Seetõttu tuleb ülesandes täpsustada, kas küsitakse neutral-atom valence electrons'i, Lewis counting'ut või complex'i metal d count'i.
Lahendatud näide
Cl
[Ne]3s²3p⁵.
Lahendus
7 valence electrons.
Mg
[Ne]3s².
Lahendus
2 valence electrons.
Transition metal
Miks d electrons võivad lugeda?
Lahendus
ns ja (n−1)d levels on energiatihedad.