В корпуса валентността е един чиито електрони са отговорни за химичните свойства на елемент. Електроните в тази обвивка взаимодействат с тези на съседния атом, като по този начин образуват ковалентни връзки (AB); и ако те мигрират от един атом към друг по-електроотрицателни, йонни връзки (A + B–).
Този слой се определя от главното квантово число n, което от своя страна показва периода, в който елементът се намира в периодичната таблица. Докато груповото подреждане зависи от броя на електроните, орбитиращи във валентната обвивка. Така че при n, равно на 2, той може да заема осем електрона: осем групи (1-8).
Източник: Габриел Боливар
Изображението по-горе илюстрира значението на валентния слой. Черната точка в центъра на атома е ядрото, докато останалите концентрични кръгове са електронните обвивки, определени от n.
Колко слоя има този атом? Всеки от тях има собствен цвят и тъй като има четири, атомът има четири слоя (n = 4). Обърнете внимание също, че цветът се влошава, тъй като разстоянието от слоя до сърцевината се увеличава. Валентният слой е този, който е най-отдалечен от ядрото: този с най-лек цвят.
Какъв е валентният слой?
Според изображението валентната обвивка не е нищо повече от последните орбитали на атом, заети от електрони. В светлосинята обвивка за n = 4 има серия от орбитали 4s, 4p, 4d и 4f; тоест вътре има други подслоеве с различен електронен капацитет.
Атом се нуждае от електрони, за да запълни всички 4n орбитали. Този процес може да се наблюдава в електронните конфигурации на елементите за период.
Например, калиев има 4s една електронна конфигурация, като калций, за правото си, 4S 2. Според тези настройки какъв е валентният слой? Терминът се отнася до електронната конфигурация на благородния газов аргон 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. Това представлява вътрешния или затворен слой (известен също като ядрото).
Тъй като 4s орбиталата е тази с най-висока енергия и в която влизат новите електрони, тя представлява валентната обвивка както за K, така и за Ca. Ако атомите на K и Ca се сравнят с този на изображението, всички вътрешни слоеве ще бъдат сини; и 4s светлосиният слой, външният.
характеристики
От всичко казано по-горе, някои характеристики на валентната обвивка за всички атоми могат да бъдат обобщени:
-Висовото ви ниво на енергия е по-високо; което е същото, то се отстранява допълнително от ядрото и има най-ниската електронна плътност (в сравнение с други слоеве).
-Непълна е. Следователно, тя ще продължи да се запълва с електрони, докато периодът се преминава отляво надясно на периодичната таблица.
-Участва във формирането на ковалентни или йонни връзки.
В случая с металите калий и калций те се окисляват, за да се превърнат в катиони. K + има електронна конфигурация, тъй като губи единствения си външен електрон 4s 1. И от страна на Ca 2+, неговата конфигурация също е; защото вместо да загубиш един електрон, губиш два (4s 2).
Каква е разликата между K + и Ca 2+, ако и двамата загубят електроните от валентната си обвивка и имат електронна конфигурация? Разликата е в техните йонни радиуси. Са 2+ е по-малък от К +, тъй като калциевият атом има допълнителен протон, който привлича външни електрони с по-голяма сила (затворени или валентни обвивки).
Валентната обвивка 4s не е изчезнала: тя е празна само за тези йони.
Примери
Концепцията за валентната обвивка може да се намери пряко или косвено в много аспекти на химията. Тъй като неговите електрони са тези, които участват във формирането на връзки, всяка тема, която ги адресира (TEV, RPECV, реакционни механизми и т.н.), трябва да се отнася до споменатия слой.
Това е така, защото по-важни от валентната обвивка са нейните електрони; наречени валентни електрони. Когато са представени в прогресивното изграждане на електронни конфигурации, те определят електронната структура на атома и следователно неговите химични свойства.
От тази информация за атом А и друг В, структурите на техните съединения могат да бъдат очертани чрез структурите на Люис. По същия начин електронните и молекулни структури на редица съединения могат да бъдат определени от броя на валентните електрони.
Най-простите възможни примери за валентни черупки са открити в периодичната таблица; по-специално в електронни конфигурации.
Пример 1
Възможно е да се идентифицира елемент и неговото местоположение в периодичната таблица само с електронната конфигурация. По този начин, ако елемент X има конфигурация 5s 2 5p 1, какво е това и към кой период и група принадлежи?
Тъй като n = 5, X е в петия период. Освен това той има три валентни електрона: два в орбитала 5s 2 и един в 5p 1. Вътрешният слой не предоставя повече информация.
Тъй като X има три електрона и неговите 5p орбитали са непълни, той е в p блок; освен това в група IIIA (романска система) или 13 (настояща система за номериране, одобрена от IUPAC). X е след това за елемента индий, In.
Пример 2
Какво е елемент X с електронна конфигурация 4d 10 5s 1 ? Обърнете внимание, че подобно на In, той принадлежи към период 5, тъй като орбиталата 5s 1 е тази с най-висока енергия. Валентната обвивка обаче включва и 4d орбитали, тъй като те са непълни.
След това валентните слоеве могат да бъдат определени като nsnp за елемент от позиционния блок; или (n-1) dns за елемент от блок d. Значи мистериозният елемент X принадлежи към блок d, тъй като неговата електронна конфигурация е от типа (n-1) dns (4d 10 5s 1).
В коя група принадлежиш? Като добавим десетте електрона от 4d 10 орбитала и един от 5s 1, X има единадесет валентни електрона. Следователно, той трябва да бъде поставен в група IB или 11. След това преминавайки през период 5 от периодичната таблица в група 11, човек се препъва върху елемента сребро, Ag.
Препратки
- Шивър и Аткинс. (2008 г.). Неорганична химия. (четвърто издание, стр. 23). Mc Graw Hill.
- Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Learning, стр. 287.
- NDT ресурсен център. (SF). Черупката на Валентността. Взета от: nde-ed.org
- Clackamas Community College. (2002 г.). Валентни електрони. Възстановена от: dl.clackamas.edu
- Химия LibreTexts. (SF). Валентност и основни електрони. Възстановено от: chem.libretexts.org