Electroni de valență

Ce numim electroni de valență

Electronii de valență sunt electronii implicați cel mai direct în legături și reactivitate. Pentru elementele principale, o regulă utilă este să numărăm electronii din învelișul cu cel mai mare n, dar pentru metalele de tranziție frontiera dintre valență și miez este mai flexibilă.

Elementele principale și grupele

În grupele 1 și 2 există de obicei 1, respectiv 2 electroni de valență. În grupele 13–18 numărul este în mod obișnuit numărul grupei minus 10. He este excepția de notație: configurația 1s² formează un înveliș complet cu doar doi electroni.

Configurație electronică, simboluri Lewis și ioni

Configurația arată unde se află electronii, iar simbolurile Lewis reprezintă numai electronii de valență pentru a evidenția legăturile și perechile neparticipante. Na tinde să piardă electronul 3s¹; Cl tinde să câștige unul pentru a completa 3p⁶. Aceste tendințe sunt consecințe energetice, nu o obligație geometrică de a avea mereu opt electroni.

Consecințe chimice și limitele regulii simple

Valența este un concept chimic, nu doar poziția ultimului termen într-o configurație.

Electroni de valență, sarcină formală și structuri Lewis

Numărul total de electroni de valență stabilește bilanțul unei structuri Lewis. Sarcina formală este apoi calculată din electronii neparticipanți și jumătate din electronii de legătură; ea nu este aceeași cu starea de oxidare sau sarcina parțială.

Electronii de miez nu sunt întotdeauna complet inerți

În chimia obișnuită a elementelor principale, electronii de miez rămân aproape neschimbați. Pentru elemente grele, polarizabilitatea, efectele relativiste și participarea orbitalilor mai interni pot modifica această separare simplă.

Valența metalelor de tranziție și a elementelor f

La Fe, configurația neutră este [Ar]3d⁶4s². La formarea cationilor, electronii 4s sunt îndepărtați înaintea multor electroni 3d, deși 4s s-a ocupat înainte; energiile orbitalilor se reordonează după ocupare.

Numărul de valență prezice familii, nu orice stare de oxidare

Elementele din aceeași grupă au modele de reactivitate similare, dar mai ales metalele de tranziție pot avea mai multe stări de oxidare deoarece mai mulți orbitali apropiați energetic pot participa.

Electronii de valență în spectroscopie

Tranzițiile și ionizările cu energie relativ mică implică adesea electronii de valență. Spectrele și energiile de ionizare oferă astfel probe experimentale pentru structura electronică externă.

Exerciții rezolvate

Folosiți configurația electronică și tipul de element înainte de a aplica o regulă de grup.