Hur man hittar valenselektroner

I kemi, jag valenselektroner av ett element finns i det mest externa elektroniska skalet. Antalet valenselektroner hos en atom bestämmer vilka typer av kemiska bindningar som den atomen kommer att kunna bilda. Den bästa metoden för att hitta valenselektroner är att tillgripa elementstabellen.

Metod 1
Hitta Valence Electron med det periodiska systemet

Element som inte tillhör övergångsmetallgruppen

Få ett periodiskt bord av elementen. Det är ett färgat och kodifierat bord som består av många lådor som listar alla kända kemiska element hittills. Det periodiska tabellen ger mycket information som vi kan använda för att hitta antalet valenselektroner av varje atom som vi vill undersöka. För det mesta rapporterar kemiteksten det i tredje omslaget. Du kan fortfarande ladda ner den från internet.

Märk varje kolumn i det periodiska tabellen med siffrorna från 1 till 18. Vanligtvis innehåller elementen som tillhör samma vertikala kolumn samma antal valenselektroner. Om ditt bord inte har numrerade kolumner, gör det från början till vänster. I vetenskapliga termer kallas kolumnerna "Grupper".

Om vi betraktar ett periodiskt bord där grupperna inte numreras börjar du ange nummer 1 till kolumnen där du hittar väte (H), 2 till beryllium (Be) och så vidare upp till kolumn 18 av helium (He ).

Bildtitel Hitta Valence Electrons Steg 3

Hitta objektet du är intresserad av på bordet. Nu måste du identifiera den atom som du behöver studera - inom varje kvadrat hittar du elementets kemiska symbol (bokstäverna), dess atomnummer (längst upp till vänster i varje kvadrat) och annan tillgänglig information, enligt typ av periodisk tabell.

Till exempel, låt oss överväga elementet kol (C). Detta har ett atomnummer lika med 6, ligger längst upp i grupp 14 och i nästa steg kommer vi att beräkna antalet valenselektroner.

I detta avsnitt av artikeln inte anser övergångsmetallerna, de element som samlats in i ett rektangulärt block som bildas av grupper av mellan 3 och 12. Dessa är speciella element som beter sig på ett annat sätt än de andra. Vi kommer att ta itu med dem senare.

Använd gruppnummer för att bestämma antalet valenselektroner. Antalet enheter i gruppnumret motsvarar antalet elektroner av värdet på elementen. Med andra ord:

Grupp 1: 1 valenselektron.

Grupp 2: 2 valenselektroner.

Grupp 13: 3 valenselektroner.

Grupp 14: 4 valenselektroner.

Grupp 15: 5 valenselektroner.

Grupp 16: 6 valenselektroner.

Grupp 17: 7 valenselektroner.

Grupp 18: 8 valenselektroner - förutom helium, som har 2.

I vårt exempel, eftersom kol tillhör grupp 14, har den 4 valenselektroner.

Övergångsmetaller

Identifiera ett element av grupper mellan 3 och 12. Som beskrivits ovan kallas dessa element "övergångsmetaller" och uppför sig olika med avseende på beräkningen av valenselektroner. I det här avsnittet kommer det att förklaras hur det i ett visst intervall ofta inte är möjligt att tilldela antalet atomvärden elektronerna till dessa atomer.

Som exempel, låt oss överväga tantal (Ta), element 73. I nästa steg kommer vi att hitta antalet valenselektroner eller åtminstone där vi försöker.
Kom ihåg att övergångsmetallsatsen också innehåller antingen lantanoider och aktiniderna (även kallade "sällsynta jordartsmetaller"). De två linjerna av element som vanligtvis skrivs under det periodiska bordet börjar med lantan och actinium. Dessa tillhör grupp 3.

Kom ihåg att övergångsmetaller inte har valenselektroner "traditionell". Att förstå orsaken kräver en liten förklaring på hur atomer beter sig. Fortsätt läsa om du vill veta mer eller gå till nästa avsnitt om du bara vill lösa detta problem.

När elektronerna läggs till atomerna är de ordnade i olika "orbital"- I praktiken är de olika områden som omger atomen, där elektronerna är grupperade. Valenselektroner är de som är placerade i yttre skalet, de som är involverade i bindningarna.

Av orsaker som är lite mer komplexa och som ligger utanför ramen för denna artikel, när atomerna binder till det elektroniska skalet d mer extern än en övergångsmetall, den första elektron som kommer in i skalet beter sig som en normal valenselektron, men de andra inte och de elektroner som finns närvarande i andra skal fungerar som om de var av värde. Det betyder att en atom kan ha ett varierande antal valenselektroner baserat på hur det manipuleras.

För att få mer information om detta kan du göra en del undersökningar online.

Bildtitel Hitta Valence Electrons Steg 7

Bestämmer antalet valenselektroner baserat på gruppnumret. För övergångsmetaller finns det emellertid inget logiskt schema som du kan följa - gruppnumret kan motsvara en mängd olika valenselektronnummer. Dessa är:

Grupp 3: 3 valenselektroner.

Grupp 4: 2 till 4 valenselektroner.

Grupp 5: 2 till 5 valenselektroner.

Grupp 6: 2 till 6 valenselektroner.

Grupp 7: 2 till 7 valenselektroner.

Grupp 8: 2 till 3 valenselektroner.

Grupp 9: 2 till 3 valenselektroner.

Grupp 10: 2 till 3 valenselektroner.

Grupp 11: 1 till 2 valenselektroner.

Grupp 12: 2 valenselektroner.

I tantalummet vet vi att det är i grupp 5, så har 2 till 5 valenselektroner, enligt den situation där den ligger.

Metod 2
Hitta antalet valenselektroner enligt den elektroniska konfigurationen

Bildtitel Hitta Valence Electrons Steg 8

Lär dig hur du läser den elektroniska konfigurationen. En annan metod för att hitta antalet valenselektroner är genom den elektroniska konfigurationen. Vid första anblicken verkar det vara en komplex teknik, men det är en representation av en atoms omlopp med hjälp av bokstäver och siffror. Det är en enkel notation att förstå, när du har studerat den.

Ta till exempel den elektroniska natrium (Na) -konfigurationen:
1s²2s²2p⁶3s¹
Observera att detta är en rad med upprepande bokstäver och siffror:
(Tal) (bokstav)^(Exponent)(Tal) (bokstav)^(Exponent)...
...och så vidare. Den första uppsättningen av (Tal) (bokstav) representerar namnet på orbitalen e ^(Exponent) antalet elektroner som finns i orbitalet.
Så, till exempel, kan vi säga att natrium har 2 elektroner i orbitalen 1s, 2 elektroner i 2s mer 6 elektroner i 2p mer 1 elektron i 3: e omloppet. Totalt finns det 11 elektroner - natrium har element nummer 11 och räkenskaperna kommer tillbaka.

Hitta den elektroniska konfigurationen av det element du vill studera. När du väl vet det är det ganska enkelt att hitta antalet valenselektroner (förutom naturligtvis för övergångsmetaller). Om konfigurationen gavs till dig som ett problem, hoppa över det här steget och läs nästa direkt. Om du behöver skriva konfigurationen gör du så här:

Detta är den elektroniska konfigurationen för ununoktio (Uuo), elementet 118:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6p⁶7s²5f¹⁴6d¹⁰7p⁶

Nu när du har denna provmodell kan du hitta den elektroniska konfigurationen av en annan atom helt enkelt genom att fylla i schemat med de tillgängliga elektronerna. Det är lättare än det ser ut. Ta exempelvis ett orbitaldiagram över klor (Cl), elementet nummer 17 som har 17 elektroner:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

Observera att genom att lägga ihop antalet elektroner på orbitalerna får du: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Du behöver bara ändra numret i den sista omloppet - resten kommer att förbli oförändrad, eftersom den föregående orbitalen är helt full .

Om du vill veta mer läsa den här artikeln.

Bildtitel Hitta Valence Electron Steg 10

Tilldela elektronerna till det orbitala skalet med oktetregeln. När elektronerna binder till en atom faller de in i olika orbitaler efter en exakt ordning - de två första faller i orbitalen 1s, de två följande i orbitalen 2s och de följande sex i 2p och så vidare. När man betraktar atomer som inte ingår i övergångsmetallerna kan man säga att orbitalerna utgör gudar "orbital shells" runt atomen och att nästa skal alltid är externt än den tidigare. Förutom det allra första skalet, som innehåller endast två elektroner, innehåller alla andra åtta (utom i fallet med övergångsmetaller). Detta sägs oktettregeln.

Tänk på boret (B). Dess atomnummer är 5, så det har 5 elektroner och dess elektroniska konfiguration är: 1s²2s²2p¹. Eftersom dess första orbitalskal har bara två elektroner, vet vi att bor har bara två orbitalskal: 1s med två elektroner och en med tre elektroner som kommer från 2s och 2p.

Ta som exempel 2 kloren, som har tre orbitalskal: en med två elektroner i 1s, en med två elektroner i 2s och 6 elektroner i 2p, äntligen en tredjedel med 2 elektroner i 3s och fem i 3p.

Bildtitel Hitta Valence Electron Steg 11

Hitta antalet elektroner i ytterhöljet. Nu när du känner till atomens elektroniska skal är det inte svårt att hitta antalet valenselektroner, vilket är lika med antalet elektroner som finns i det yttre skalet. Om det yttre skalet är fullt (det vill säga det har 8 elektroner eller, när det gäller det första skalet 2), då är det ett inert element som inte reagerar med andra. Kom alltid ihåg att dessa regler bara gäller element som inte är övergångsmetaller.

Om vi fortfarande anser bor, eftersom det har tre elektroner i det andra skalet, kan vi konstatera att det har 3 valenselektroner.

Bildtitel Hitta Valence Electron Steg 12

Använd linjerna i det periodiska tabellen som en genväg. De horisontella linjerna heter "Perioder". Från början av bordet motsvarar varje period antalet "Elektroniska skal" som en atom har. Du kan använda det här "tricket" för att veta hur många valenselektroner har ett element, från vänster om perioden när du räknar elektronerna. Använd inte denna metod för övergångsmetaller.

Vi vet till exempel att selen har fyra orbitalskalor eftersom det är i fjärde perioden. Eftersom det också är det sjätte elementet från vänster i den fjärde perioden (ignorerande övergångsmetallerna) vet vi att yttre skalet har sex elektroner och därför har selen sex valenselektroner.

tips

Observera att elektroniska konfigurationer kan skrivas i förkortad form med hjälp av ädelgaser (elementen i grupp 18) för att representera orbitalerna som börjar med det. Exempelvis kan den elektroniska natriumkonfigurationen betecknas som [Ne] 3s1. I praktiken delar den samma konfiguration av neon men har en extra elektron i 3: e omloppet.
Övergångsmetaller kan ha valensunderskalningar som inte är fullständigt fullständiga. Den exakta beräkningen av antalet valenselektroner i övergångsmetaller kräver kunskap om kvantteoriprinciper som går långt utöver syftet med denna artikel.
Kom ihåg att det periodiska tabellen ändras något från land till land. Så kolla vad du använder för att undvika misstag och förvirring.