Den valens skallet er en hvis elektroner er ansvarlige for de kjemiske egenskaper av et element. Elektronene i dette skallet samhandler med dem fra et nabomato, og danner således kovalente bindinger (AB); og hvis de vandrer fra et atom til et annet mer elektronegative, ioniske bindinger (A + B–).
Dette laget er definert av det viktigste kvantetallet n, som igjen indikerer perioden der elementet er funnet i den periodiske tabellen. Mens gruppen bestiller avhenger av antall elektroner som går i bånd i valensskallet. Så for en n lik 2, kan den oppta åtte elektroner: åtte grupper (1-8).
Kilde: Gabriel Bolívar
Bildet over illustrerer betydningen av valenslaget. Det svarte punktet i midten av atomet er kjernen, mens de gjenværende konsentriske sirkler er de elektroniske skjellene som er definert av n.
Hvor mange lag har dette atomet? Hver av dem har sin egen farge, og siden det er fire, så har atomet fire lag (n = 4). Legg også merke til at fargen forringes når avstanden fra laget til kjernen øker. Valenslaget er det som er lengst fra kjernen: det med den lyseste fargen.
Hva er valenslaget?
I følge bildet er valensskallet ikke noe mer enn de siste orbitalene til et atom okkupert av elektroner. I det lyseblå skallet, for n = 4, er det en serie på 4s, 4p, 4d og 4f orbitals; det vil si at inne er det andre underlag med ulik elektronisk kapasitet.
Et atom trenger elektroner for å fylle alle 4n orbitaler. Denne prosessen kan observeres i elektroniske konfigurasjoner av elementene over en periode.
For eksempel har kalium 4s 1 elektronkonfigurasjon , mens kalsium, til sin høyre, 4s 2 . I henhold til disse innstillingene, hva er valenslaget? Begrepet refererer til elektronkonfigurasjonen til edelgass argon 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Dette representerer det indre eller lukkede laget (også kjent som kjernen).
Siden 4s-bane er den med høyest energi, og som de nye elektronene kommer inn i, representerer den valensskallet for både K og Ca. Hvis atomene i K og Ca ble sammenlignet med det på bildet, det ville være alle de indre lagene blå; og 4s det lyseblå laget, det ytre.
kjennetegn
Fra alt det ovennevnte kan noen karakteristikker av valensskallet for alle atomer oppsummeres:
-Ditt energinivå er høyere; hva som er det samme, fjernes det videre fra kjernen og har den laveste elektrontettheten (sammenlignet med andre lag).
-Det er ufullstendig. Derfor vil den fortsette å fylle på med elektroner ettersom en periode krysses fra venstre til høyre på det periodiske systemet.
-Det deltar i dannelsen av kovalente eller ioniske bindinger.
Når det gjelder kalium og kalsium av metall, oksideres de til å bli kationer. K + har en elektronisk konfigurasjon, fordi den mister sin eneste eksterne elektron 4s 1 . Og på Ca 2+ -siden er konfigurasjonen også; fordi i stedet for å miste ett elektron, mister du to (4s 2 ).
Men hva er forskjellen mellom K + og Ca 2+ , hvis de begge mister elektronene fra valensskallet og har elektronisk konfigurasjon? Forskjellen er i deres ioniske radier. Ca 2+ er mindre enn K + , fordi kalsiumatomet har et ekstra proton som tiltrekker seg de ytre elektronene (lukkede eller valensskall) med større kraft.
Valensskallet 4s er ikke forsvunnet: det er bare tomt for disse ionene.
eksempler
Begrepet valenseskall finnes direkte eller indirekte i mange aspekter av kjemi. Siden det er elektronene som deltar i dannelsen av bindinger, må ethvert emne som tar opp dem (TEV, RPECV, reaksjonsmekanismer, etc.) referere til nevnte lag.
Dette er fordi det er viktigere enn valensskallet, dets elektroner; kalt valenselektroner. Når de er representert i den progressive konstruksjonen av elektroniske konfigurasjoner, definerer disse den elektroniske strukturen til atomet, og derfor dets kjemiske egenskaper.
Fra denne informasjonen om et atom A og et annet B, kan strukturene til forbindelsene deres skisseres gjennom Lewis-strukturene. På samme måte kan de elektroniske og molekylære strukturer for en rekke forbindelser bestemmes av antall valenselektroner.
De enkleste mulige eksemplene på valensskaller finnes i den periodiske tabellen; spesielt i elektronkonfigurasjoner.
Eksempel 1
Det er mulig å identifisere et element og dets plassering i den periodiske tabellen bare med elektronkonfigurasjonen. Så hvis et element X har konfigurasjon 5s 2 5p 1 , hva er det og til hvilken periode og gruppe hører det til?
Siden n = 5, er X i den femte perioden. I tillegg har den tre valenselektroner: to i 5s 2- bane og en i 5p 1 . Det indre laget gir ikke mer informasjon.
Siden X har tre elektroner, og dens 5p orbitaler er ufullstendige, er det i p-blokken; dessuten i gruppe IIIA (romansk system) eller 13 (nåværende nummereringssystem godkjent av IUPAC). X handler da om elementet indium, In.
Eksempel 2
Hva er element X med elektronkonfigurasjon 4d 10 5s 1 ? Legg merke til at i likhet med In tilhører den periode 5, siden 5s 1- bane er den med høyest energi. Imidlertid inkluderer valensskallet også 4d-orbitaler, ettersom de er ufullstendige .
Valenssjiktene kan da betegnes som nsnp, for et element i posblokken; eller (n-1) dns, for et element av blokk d. Så det mystiske elementet X hører til blokk d fordi dets elektroniske konfigurasjon er av typen (n-1) dns (4d 10 5s 1 ).
Hvilken gruppe tilhører du? Ved å legge til de ti elektronene fra 4d 10- bane , og en fra 5s 1 , har X elleve valenselektroner. Derfor må den plasseres i gruppe IB eller 11. Ved å bevege seg gjennom periode 5 i periodiske tabellen til gruppe 11, snubler man over elementet sølv, Ag.
referanser
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (fjerde utg., s. 23). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kjemi. (8. utg.). CENGAGE Learning, s 287.
- NDT ressurssenter. (SF). Valence Shell. Hentet fra: nde-ed.org
- Clackamas Community College. (2002). Valenselektroner. Gjenopprettet fra: dl.clackamas.edu
- Kjemi LibreTexts. (SF). Valens og kjerneelektroner. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org