Cum să găsiți electroni din Valencia

În chimie, electroni de valență

conținut

Pași
Partea 1găsirea electronilor de valență cu o masă periodică
Metale nemetalice
Metale de tranziție
Partea 2găsirea electronilor de valență cu o configurație electronică
Sfaturi
Materiale necesare
Surse și cotatii

sunt cele situate în stratul electronic ultraperiferic al unui element. Știind cum să găsești numărul de electroni de valență ai unui anumit atom este o abilitate importantă pentru chimisti, deoarece acea informație determină tipul de legături chimice pe care atomul o poate forma. Din fericire, ai nevoie doar de o masă periodică standard pentru a găsi acel număr.

pași

Partea 1
Găsirea electronilor de valență cu o masă periodică

Metale nemetalice

Imaginea intitulă Găsiți electroni de Valence Pasul 1

Găsiți un tabel periodic. Acesta este un tabel clasificat în funcție de culoare și făcut din mai multe pătrate diferite, care enumeră toate elementele chimice cunoscute de omenire. Acesta dezvăluie diverse informații despre elemente și vom folosi unele dintre ele pentru a determina numărul de electroni de valență din atomul pe care îl investigăm. Aceste tabele se găsesc, de obicei, în coperta cărților de chimie. Există, de asemenea, o excelentă masă interactivă disponibilă online aici

Imaginea intitulată Găsiți electroni de Valence Pasul 2

Etichetați fiecare coloană de la 1 la 18. În general, în tabelul periodic, toate elementele aceleiași coloane verticale vor avea același număr de electroni de valență. Dacă tabelul dvs. nu are deja coloanele numerotate, dați fiecăruia un număr începând cu 1 în partea stângă și cu 18 în partea dreaptă. În termeni științifici, coloanele sunt numite „Grupuri“ de elemente.

De exemplu, dacă lucrăm cu un tabel în care grupurile nu sunt numerotate, se va scrie pe hidrogen (H), 2 de beriliu (Be), și așa mai departe, până la sfârșitul anului 18 heliu (He).

Imaginea intitulată Găsiți electroni de Valence Pasul 3

Găsiți elementul în cauză în tabel. Pentru aceasta puteți utiliza simbolul chimic (literele din fiecare cutie), numărul atomic (numărul din stânga sus a fiecărei căsuțe) sau orice altă informație disponibilă.

De exemplu, vom găsi numărul de electroni de valență ai unui element bine-cunoscut: carbon (C), al cărui număr atomic este 6. Este situat în partea de sus a grupului 14. În următorul pas, îi vom găsi electronii de valență.
În această subcapitolă vom ignora metalele de tranziție, elementele componente ale blocului dreptunghiular formate de grupele 3 până la 12. Aceste elemente sunt oarecum diferite de celelalte, deci etapele din această subsecțiune nu vor fi valabile pentru ele. Iată cum puteți face față acestor elemente în subsecțiunea de mai jos.

Imagine intitulată Găsiți electroni de Valence Pasul 4

Utilizați numere de grup pentru a determina cantitatea de electroni de valență. Puteți folosi numărul grupului unui metale non-tranziționale pentru a afla câți electroni de valență au un atom al acelui element. unitate de grup este numărul de electroni de valență ai unui atom din aceste elemente. Cu alte cuvinte:

Grupul 1: 1 electron de valență
Grupul 2: 2 electroni de valență
Grupul 13: 3 electroni de valență
Grupul 14: 4 electroni de valență
Grupul 15: 5 electroni de valență
Grupul 16: 6 electroni de valență
Grupul 17: 7 electroni de valență
Grupul 18: 8 electroni de valență (cu excepția heliului, care are 2).
În exemplul nostru, deoarece carbonul este în grupul 14, putem spune că are un atom de carbon patru electroni de valență.

Metale de tranziție

Imaginea intitulă Găsiți electroni de Valence Pasul 5

Găsiți un element din grupurile 3 până la 12. După cum sa menționat mai sus, elementele din grupele 3 până la 12 se numesc "metale tranziționale" și se comportă diferit față de restul elementelor atunci când vine vorba de electroni de valență. În această secțiune, vom explica cum, într-o anumită măsură, nu este în general posibil să se semnalizeze electronilor de valență acelor atomi.

De exemplu, vom folosi elementul 73 al tantalului (Ta). În etapele următoare vom găsi sau vom încerca să găsească electronii lor de valență.
Rețineți că metalele de tranziție includ seria lantanidelor și actinidelor (numită și „metale de pământuri rare“), cele două rânduri, care sunt, în general, poziționate sub restul mesei și încep cu lantan și actiniului. Aceste elemente aparțin tuturor grupa 3 din tabelul periodic.

Imagine intitulată Găsiți electroni de Valence Pasul 6

Înțelegeți că metalele de tranziție nu au electroni de valență "tradiționali". Înțelegerea motivului pentru care metalele de tranziție nu "funcționează" ca restul mesei periodice necesită o scurtă explicație a modului în care electronii se comportă în atomi. Vedeți mai jos un rezumat rapid sau treceți peste acest pas pentru a sari direct în răspunsuri.

Pe măsură ce electronii sunt adăugați la un atom, aceștia sunt distribuiți în diferite "orbitale", care sunt în esență diferite zone din jurul atomului în care se adună electronii. În general, electronii de valență sunt cei ai stratului exterior, adică ultimii adăugați.
Din motive prea complexe pentru a fi explicate aici, atunci când electronii sunt adăugați la strat d cel mai îndepărtat al unui metal de tranziție (vezi mai jos), prima intrarea tind să acționeze ca electronii de valență normale, dar după aceea nu mai acționează așa, și electroni din alte straturi orbitale acționează uneori ca electroni de valență în schimb l. Aceasta înseamnă că un atom poate avea mai multe numere de electroni de valență, în funcție de modul în care este manipulat.
Pentru o explicație mai detaliată în limba engleză, vedeți excelentul pagina despre electronii de valență din Colegiul comunitar Clackamas.

Imagine intitulată Găsiți electroni de Valence Pasul 7

Aflați numărul de electroni de valență în funcție de numărul grupului. Din nou, numărul grupului de elemente pe care îl examinați vă poate spune electronii de valență. Cu toate acestea, pentru metalele de tranziție, nu există niciun standard pe care să-l puteți urmări, deoarece numărul grupului va corespunde, în general, unei game de numere electronice de valență posibile. Acestea sunt:

Grupul 3: 3 electroni de valență
Grupa 4: 2 - 4 electroni de valență
Grupa 5: 2 până la 5 electroni de valență
Grupa 6: 2 - 6 electroni de valență
Grupa 7: 2 - 7 electroni de valență
Grupa 8: 2 sau 3 electroni de valență
Grupa 9: 2 sau 3 electroni de valență
Grupa 10: 2 sau 3 electroni de valență
Grupa 11: 1 sau 2 electroni de valență
Grupa 12: 2 electroni de valență
În exemplul nostru, deoarece Tantalus este în grupul 5, putem spune că acesta se află între doi și cinci electroni de valență, în funcție de situație.

Partea 2
Găsirea electronilor de valență cu o configurație electronică

Imagine intitulată Găsiți electroni de Valence Pasul 8

Aflați cum să citiți o configurație electronică. Acesta este un alt mod de găsire a electronilor valenți ai unui element. Poate părea complicat la început, dar este, de obicei, doar un mod de reprezentare a electronilor orbitali dintr-un atom, folosind litere și numere și este ușor de înțeles odată ce știi ceea ce căutați.

Să vedem, de exemplu, configurația elementului sodic (Na):
1s²2s²2p⁶3s¹
Rețineți că această configurație electronică este doar o linie repetată care merge în felul următor:
(număr) (scrisoare)^{(număr mare)}(număr) (scrisoare)^{(număr mare)}...
... și așa mai departe. Primul bloc (număr) (scrisoare) este numele orbitalului electronic și ^{(număr mare)} este numărul de electroni din acea orbitală. Asta este!
Prin urmare, în exemplul nostru, am spune că sodiul are 2 electroni în orbitalul 1s, mai mult 2 electroni în orbitalul 2s, mai mult 6 electroni în orbitalul 2p, mai mult 1 electron în orbitalul 3s. În total, există 11 electroni. Sodiul este elementul # 11, deci are sens.

Imaginea intitulă Găsiți electroni de Valence Pasul 9

Găsiți configurația electronică a elementului pe care îl examinați. Găsirea configurației electronice a unui element este foarte simplă (cu excepția, desigur, a metalelor de tranziție). Dacă primiți configurația, puteți trece peste pasul următor. Dacă trebuie să o găsiți, vedeți mai jos:

Aici este configurația electronică completă pentru Ununoctium (Uuo), element 118:
1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6S²4F¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5F¹⁴6D¹⁰7P⁶
Acum, când o aveți, tot ceea ce trebuie să faceți pentru a găsi configurația electronică a unui alt atom este să umpleți modelul de la început până când se scurge electronii. Este mai ușor decât pare. De exemplu, dacă vrem să facem diagrama orbitală a clorului (Cl), element cu 17 electroni, vom face următoarele:
1s²2s²2p⁶3s²3p⁵
Rețineți că suma de electroni este egal cu 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Trebuie doar să schimbați numărul orbital final- restul va fi la fel, deoarece orbitalii anterioare sunt complet umplute.
Pentru a afla mai multe despre configurația electronică, citiți de asemenea acest articol.

Imaginea intitulă Găsiți electroni de Valence Pasul 10

Plasați electronii în straturile orbitale cu regula de octet. Ca electronii sunt adăugate la oricare atom, ele vin în diferite orbitalii în ordinea dată mai sus: primele două introduce 1s, următoarele două în 2s, 2p în următoarele șase și așa mai departe. Când ne confruntăm atomi care nu sunt în tranziție metale, orbital spun că aceste straturi se formează în jurul atomului, cu fiecare strat succesiv fiind mai departe decât mai devreme. Luând primul strat, care poate avea numai 2 electroni, fiecare poate avea până la 8 electroni (cu excepția, din nou, în cazul metalelor de tranziție). Acesta este apelul. Regulă de octet.

De exemplu, să presupunem că privim elementul Boron (B). Deoarece numărul său atomic este de cinci, știm că are 5 electroni și că configurația electronilor este după cum urmează: 1s²2s²2p¹. Deoarece primul strat orbital are doar doi electroni, știm că Boro are două straturi: unul cu două 1s electroni și unul cu trei electroni de 2s și 2p orbitale.
Ca un alt exemplu, un element cum ar fi clorul va avea trei straturi orbitale: unul cu doi electroni 1s, celălalt cu două electroni 2s și șase electroni 2p și unul cu doi electroni 3s și cinci electroni 3p.

Imaginea intitulă Găsiți electroni de Valence Pasul 11

Găsiți numărul de electroni din stratul exterior. Acum, că știți straturile electronice ale elementului dvs., găsirea electronilor de valență este ușoară: folosiți doar numărul de electroni din stratul exterior. Dacă acest strat este plin (adică dacă are opt electroni sau, în cazul primului strat, 2), elementul este inert și nu va reacționa cu ușurință cu ceilalți. Din nou, însă, regulile nu se aplică atât de bine metalelor de tranziție.

De exemplu, dacă lucrăm cu Boron, deoarece în al doilea strat există trei electroni, putem spune că acest element are trei electroni de valență.

Imaginea intitulă Găsiți electroni de la Valence Pasul 12

Utilizați rândurile de tabel ca scurtături pentru stratul orbital. Sunt numite liniile orizontale ale tabelului periodic perioadele două elemente. Începând din partea de sus, fiecare perioadă corespunde numărului de straturi electronice că atomii acelei linii au. Puteți utiliza aceste informații ca o comandă rapidă pentru a determina câți electroni de valență au un element. Doar porniți din partea stângă a perioadei prin numărarea electronilor. Din nou, ignorați metalele de tranziție atunci când utilizați această metodă.

De exemplu, știm că elementul seleniu are patru straturi orbitale, deoarece este în a patra perioadă. Așa cum este șaselea element din stânga în perioada (ignorând metalele de tranziție), știm că al patrulea strat exterior are șase electroni și, prin urmare, are seleniu șase electroni de valență.

sfaturi

Rețineți că configurațiile electronice pot fi scrise în stenografie folosind gaze nobile (elemente ale grupului 18) pentru a servi ca începutul configurației orbitale. De exemplu, configurația electronică a sodiului poate fi scrisă ca [Ne] 3s1. În esență, este la fel ca neonul, dar cu încă un element în orbitalul 3s.
Mijloacele de tranziție pot avea substraturi de valență incomplet umplut. Determinarea numărului exact de electroni de valență în aceste metale implică principii ale teoriei cuantice care depășesc sfera acestui articol.
Rețineți că tabelele periodice diferă de la o țară la alta, deci vedeți dacă utilizați tabelele corecte pentru a evita confuzia.