Valentiniai elektronai
Valentiniai elektronai yra elektronai, tiesiogiai dalyvaujantys ryšiuose ir reaktyvume. Pagrindinių grupių elementuose jų skaičius paprastai aiškiai matomas iš išorinės konfigūracijos, o d ir f blokuose reikia platesnio cheminio apibrėžimo.
Kas yra valentiniai elektronai
Valentiniai elektronai tiesiogiai dalyvauja ryšių susidaryme ir cheminėse reakcijose. Pagrindinių grupių elementams dažnai pakanka skaičiuoti didžiausio n sluoksnio elektronus, tačiau pereinamųjų metalų valentinės ir vidinės srities riba lankstesnė.
Pagrindinės grupės ir grupės numeris
1 ir 2 grupių atomai paprastai turi 1 ir 2 valentinius elektronus. 13–18 grupėse jų skaičius dažniausiai lygus grupės numeriui minus 10. He yra žymėjimo išimtis: 1s² yra pilnas pirmasis sluoksnis su dviem elektronais.
Pagrindinių grupių elementams įveskite 1, 2 arba 13–18 grupę ir gaukite įprastą valentinių elektronų skaičių.
Elektroninė konfigūracija, Lewis simboliai ir jonai
Elektroninė konfigūracija parodo orbitalių užpildymą, o Lewis simbolis išryškina tik valentinius elektronus. Na dažnai netenka 3s¹ elektrono, Cl priima vieną elektroną iki 3p⁶. Tai energetinės tendencijos, o ne mechaninė „okteto prievolė“.
Cheminės pasekmės ir paprastos taisyklės ribos
Valentingumas yra cheminė sąvoka, ne vien paskutinis elektroninės konfigūracijos įrašas.
Valentiniai elektronai, formalus krūvis ir Lewis struktūros
Bendras valentinių elektronų skaičius nustato Lewis struktūros elektronų balansą. Formalus krūvis skaičiuojamas iš neliečiamųjų elektronų ir pusės ryšio elektronų; jis nėra tas pats kaip oksidacijos laipsnis ar dalinis krūvis.
Vidiniai elektronai ne visada visiškai inertiški
Lengvųjų pagrindinių grupių chemijoje branduoliniai elektronai beveik nekinta. Sunkiuose elementuose poliarizuojamumas, reliatyvistiniai efektai ir gilesnių orbitalių dalyvavimas gali susilpninti paprastą skirstymą.
Pereinamieji ir vidiniai pereinamieji elementai
Neutralaus Fe konfigūracija [Ar]3d⁶4s². Sudarant katijonus 4s elektronai pašalinami prieš daugumą 3d elektronų, nors neutraliame atome 4s užsipildo anksčiau; orbitalių energijų tvarka priklauso nuo užpildymo.
Valentinis skaičius nurodo šeimas, ne kiekvieną oksidacijos laipsnį
Tos pačios grupės elementai turi panašų reaktyvumą, tačiau pereinamieji metalai gali turėti daug oksidacijos laipsnių, nes keli artimos energijos orbitaliai gali dalyvauti cheminiuose procesuose.
Valentiniai elektronai spektroskopijoje
Mažesnės energijos sužadinimai ir jonizacijos dažnai paliečia valentinius elektronus. Todėl spektrai ir jonizacijos energijos eksperimentiškai tikrina išorinę elektroninę sandarą.
Išspręsti uždaviniai
Pirmiausia nustatykite elektroninę konfigūraciją ir elemento bloką, tada taikykite grupės taisyklę.
Siera
Siera
Sprendimas: S turi [Ne]3s²3p⁴. Didžiausias n=3, taigi pagal pagrindinių grupių taisyklę yra 6 valentiniai elektronai.
Aliuminis
Aliuminis
Sprendimas: Al: [Ne]3s²3p¹, todėl turi 3 valentinius elektronus ir dažnai sudaro Al³⁺.
Geležis
Geležis
Sprendimas: Fe atveju vien „didžiausio n“ taisyklės nepakanka. 3d ir 4s elektronai gali dalyvauti chemijoje, o jonizuojant 4s elektronai pašalinami pirmiau.