Contenuto

• Passi
• Consigli
• Quello di cui hai bisogno

In chimica, elettroni di valenza sono elettroni situati nello strato più esterno del guscio elettronico di un elemento. Determinare il numero di elettroni di valenza di un elemento è un'abilità importante in chimica perché queste informazioni aiuteranno a determinare i tipi di legami che l'elemento può formare. La determinazione del numero di elettroni di valenza può essere facilmente eseguita con la tavola periodica degli elementi chimici.

Passi

Parte 1 di 2: trova il numero di elettroni di valenza usando la tavola periodica

Con metallo non di transizione

1. 

   Tienine uno pronto tavola periodica elementi chimici. La tavola periodica degli elementi (la tavola periodica in breve) è una tabella multicella con codice colore che elenca tutti gli elementi conosciuti così come alcune informazioni essenziali su quegli elementi. Sulla base delle informazioni disponibili nella tavola periodica, possiamo determinare il numero di elettroni di valenza dell'elemento che stiamo indagando. La tavola periodica è solitamente allegata a un libro di testo. Puoi anche fare riferimento a questa tavola periodica interattiva esistente.

2. 

   
   
   Numerare ogni colonna nella tavola periodica da 1 a 18. Di solito nella tavola periodica, tutti gli elementi nella stessa colonna avranno lo stesso numero di elettroni di valenza. Se la tua tavola periodica non ha ancora colonne numerate, fallo tu stesso numerando verticalmente da 1 a 18 da sinistra a destra. Scientificamente, ogni colonna nella tavola periodica è chiamata una "gruppo".
   • Ad esempio, per una tavola periodica senza segno, dovremmo numero 1 sopra l'elemento Idrogeno (H), il numero 2 sopra l'elemento Beri (Be) e faremo lo stesso fino a 18 sopra Elio (He ).

3. 

   
   
   Determina la posizione dell'elemento in questione. In questo passaggio, determina la posizione dell'elemento che stai osservando sulla tavola periodica. Puoi trovare la posizione di un elemento in base al suo simbolo chimico (lettera in ogni cella), numero atomico (il numero nell'angolo in alto a sinistra di ogni cella) o in base alle informazioni i messaggi sono disponibili nella tavola periodica.
   • Ad esempio, dobbiamo trovare il numero di elettroni di valenza dell'elemento Carbonio (C). Il numero atomico dell'elemento è 6. Il carbonio si trova nella parte superiore degli elementi del gruppo 14. Nella fase successiva determineremo il numero di elettroni di valenza di questo elemento.
   • In questa sezione ignoreremo i metalli di transizione, ovvero gli elementi nella gamma dei gruppi da 3 a 12. Questi metalli di transizione sono leggermente diversi dagli altri, quindi i passaggi sono Le istruzioni fornite in questa sezione non si applicano a tali metalli. Esamineremo questi gruppi di elementi più avanti nell'articolo.

4. 

   
   
   Usa il numero del gruppo per determinare il numero di elettroni di valenza. Il numero di gruppo di un metallo non di transizione può essere utilizzato per calcolare il numero di elettroni di valenza nell'atomo di quell'elemento. La "riga unitaria del numero di gruppo" è il numero di elettroni di valenza presenti negli atomi degli elementi di quel gruppo. In altre parole:
   • Gruppo 1: 1 elettrone di valenza
   • Gruppo 2: 2 elettroni di valenza
   • Gruppo 13: 3 elettroni di valenza
   • Gruppo 14: 4 elettroni di valenza
   • Gruppo 15: 5 elettroni di valenza
   • Gruppo 16: 6 elettroni di valenza
   • Gruppo 17: 7 elettroni di valenza
   • Gruppo 18: 8 elettroni di valenza (eccetto l'elio con 2 elettroni di valenza)
   • Nell'esempio del carbonio, poiché il carbonio è nel gruppo 14, potremmo dire che un atomo di carbonio ha quattro elettroni di valenza.
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Con metallo di transizione

1. 

   Identifica un elemento nella gamma dal Gruppo 3 al Gruppo 12. Come accennato in precedenza, gli elementi nei gruppi da 3 a 12 sono chiamati "metalli di transizione" e quando si tratta di elettroni di valenza questi hanno proprietà diverse dagli altri. In questa sezione impareremo perché spesso non è possibile assegnare elettroni di valenza agli atomi dei metalli di transizione.
   • In questa sezione prendiamo come esempio l'elemento Tantan (Ta) il cui numero atomico è 73. I passaggi successivi aiuteranno a determinare il numero di elettroni di valenza dell'elemento.
   • Si noti che anche gli elementi delle tre famiglie lantani e attinio (noti anche come "metalli delle terre rare") appartengono al gruppo dei metalli di transizione: questi due gruppi di elementi sono solitamente elencati sotto la tavola periodica. testa con lantan e actini.

2. 

   Gli elettroni di valenza nei metalli di transizione non sono gli stessi dei "normali" elettroni di valenza ". Per capire perché i metalli di transizione in realtà non "funzionano" come gli altri elementi della tavola periodica, abbiamo bisogno di sapere un po 'su come funzionano gli elettroni nell'atomo, come spiegato di seguito. oppure puoi saltare questo passaggio.
   • Quando gli elettroni vengono inseriti in un atomo, sono disposti in diversi "orbitali" - diverse regioni attorno al nucleo. In breve, gli elettroni di valenza sono gli elettroni situati nell'orbitale più esterno, in altre parole, gli ultimi elettroni aggiunti all'atomo.
   • Spiegare l'orbitale in dettaglio è forse un po 'complicato, quando gli elettroni vengono aggiunti alla sottoclasse d del guscio atomico del metallo di transizione (vedi sotto), il primo di questi elettroni si comporterà come normali elettroni di valenza, ma poi le loro proprietà possono cambiare, raddoppiare quando gli elettroni di altri orbitali possono agire come elettroni di valenza. Cioè, un atomo può avere più elettroni di valenza a seconda del caso.
   • Puoi saperne di più su questo al sito dell'elettrone di valenza del Clackamas Community College.

3. 

   Determina il numero di elettroni di valenza in base al numero del gruppo. Come notato sopra per i metalli non di transizione, il numero del gruppo sulla tavola periodica può aiutare a determinare il numero di elettroni di valenza. Tuttavia, non esiste una formula definita per determinare il numero esatto di elettroni di valenza del metallo di transizione: in questo caso, il numero di elettroni di valenza di un elemento non è a un valore fisso, il numero di cose. auto-gruppi possono dire solo un numero relativo di elettroni di valenza. Dettaglio:
   • Gruppo 3: 3 elettroni di valenza
   • Gruppi di 4: da 2 a 4 elettroni di valenza
   • Gruppo 5: da 2 a 5 elettroni di valenza
   • Gruppo 6: da 2 a 6 elettroni di valenza
   • Gruppi 7: da 2 a 7 elettroni di valenza
   • Gruppi di 8: da 2 a 3 elettroni di valenza
   • Gruppi 9: da 2 a 3 elettroni di valenza
   • Gruppi di 10: da 2 a 3 elettroni di valenza
   • Gruppi 11: da 1 a 2 elettroni di valenza
   • Gruppo 12: 2 elettroni di valenza
   • Prendendo l'esempio dell'elemento Tanta (Ta) del gruppo 5, possiamo dire che questo elemento ha da 2 a 5 elettroni di valenza, a seconda del caso.
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Parte 2 di 2: trova il numero di elettroni di valenza in base alla configurazione elettronica

1. 

   Impara a leggere la configurazione elettronica. Sulla base della configurazione elettronica di un elemento, possiamo anche determinare il numero di elettroni di valenza di quell'elemento. La configurazione elettronica sembra complicata, ma è solo come rappresentare gli orbitali di un elemento sotto forma di lettere e numeri, una volta che hai capito la legge, capire la configurazione elettronica non è difficile.
   • Considera un esempio di configurazione elettronica del sodio (Na):

     1s2s2p3s

   • Se presti attenzione, vedrai che la configurazione elettronica è solo una stringa di ripetizioni:

     (numero) (parola) (numero) (parola) ...

   • ... e così via. Gruppo (numero) (parola) il primo è il nome dell'orbitale e indica il numero di elettroni in quell'orbitale.
   • Quindi, nel nostro caso, possiamo dire che il sodio lo fa 2 elettroni nell'orbitale 1s, 2 elettroni nell'orbitale 2s, 6 elettroni nell'orbitale 2p e 1 elettrone in 3 3s orbitale. Ci sono 11 elettroni in totale - anche il numero atomico del sodio è 11.

2. 

   Trova la configurazione elettronica dell'elemento che stai guardando. Una volta che conosci la configurazione elettronica di un elemento, trovare la configurazione elettronica di quell'elemento non è difficile (tranne nel caso dei metalli di transizione). Se la configurazione elettronica è disponibile nella domanda che devi risolvere, puoi saltare questo passaggio. Se è necessario trovare la configurazione elettronica, procedere con i seguenti passaggi:
   • La configurazione elettronica completa dell'elemento ununocti (Uuo), il numero atomico 118 è:

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • Una volta che hai una configurazione elettronica così completa, per trovare la configurazione elettronica di un altro elemento, devi solo riempire gli orbitali di elettroni, a partire dal primo orbitale, fino a quando il numero di elettroni non sarà esaurito. Sembra complicato, ma quando si tratta di farlo è relativamente facile. Ad esempio, se volessimo scrivere la configurazione elettronica completa del cloro (Cl), elemento 17, cioè l'atomo di questo elemento ha 17 elettroni, dovremmo compilare quanto segue:

     1s2s2p3s3p

   • Nota che il numero totale di elettroni nella configurazione elettronica è giusto 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Devi solo cambiare il numero sull'ultimo orbitale - il resto rimane lo stesso perché il quasi penultimo orbitale è pieno. elettrone.
   • Ulteriori informazioni su come scrivere la configurazione elettronica di un elemento.

3. 

   
   
   Assegna elettroni agli orbitali secondo l'ottava regola. Quando gli elettroni vengono aggiunti a un atomo, vengono ordinati in orbitali nell'ordine indicato sopra: i primi due elettroni verranno posizionati nell'orbitale 1s, i due elettroni successivi nell'orbitale 2s, i successivi sei elettroni saranno posizionati nell'orbitale 2p, fallo fino a quando l'elettrone è posizionato nell'orbitale corrispondente. Quando consideriamo gli atomi di elementi non di transizione, possiamo dire che questi orbitali formeranno "strati" attorno al nucleo, in cui lo strato successivo sarà più lontano dal nucleo rispetto a quello precedente. Oltre al primo strato orbitale che può contenere solo fino a due elettroni, tutti i successivi strati orbitali possono contenere fino a otto elettroni (tranne nel caso dei metalli di transizione). Questa regola è chiamata L'ottuplice regola.
   • Ad esempio, considera l'elemento Bo (B). Il numero atomico di questo elemento è 5, quindi abbiamo la configurazione elettronica di questo elemento come segue: 1s2s2p. Poiché il primo guscio orbitale contiene solo 2 elettroni, è possibile determinare che Bo ha due strati orbitali: il primo costituito da 2 elettroni all'orbitale 1s e il secondo con tre elettroni distribuiti negli orbitali 2s e 2p. .
   • Per un altro esempio, un elemento simile al cloro avrebbe 3 strati: uno strato di due elettroni nell'orbitale 1s, uno strato di due elettroni nell'orbitale 2s e sei elettroni nell'orbitale 2p e uno strato esterno di due elettroni nell'orbitale 3s. e cinque elettroni in un orbitale 3p.

4. 

   
   
   Trova il numero di elettroni nello strato più esterno. Una volta determinata la configurazione elettronica, conosciamo già gli strati di quell'elemento, trovare il numero di elettroni di valenza può essere fatto determinando il numero di elettroni nello strato più esterno del guscio dell'elettrone atomico. Se lo strato più esterno è pieno (cioè già con un totale di otto elettroni, o per il primo strato 2 elettroni) allora quell'elemento viene chiamato elemento inerte e difficilmente è coinvolto nelle reazioni chimiche. Tuttavia, questa regola non si applica ai metalli di transizione.
   • Ad esempio con l'elemento Bo, poiché Bo ha tre elettroni nel secondo strato, anche quello più esterno, possiamo dire che l'elemento Bo ha padre elettroni di valenza.

5. 

   
   
   Usa il numero di riga sulla tavola periodica come un modo abbreviato per determinare il numero di strati orbitali. Viene chiamata la riga orizzontale sulla tavola periodica "ciclo" degli elementi. A partire dalla prima riga, ogni ciclo corrisponde al "numero di strati di elettroni" degli elementi nello stesso periodo. Pertanto, è possibile utilizzare il periodo per determinare rapidamente il numero di elettroni di valenza di un elemento: basta contare il numero di elettroni in ordine da sinistra a destra dal primo elemento di quel periodo. Notare ancora una volta che questo non è applicabile ai metalli di transizione.
   • Ad esempio, poiché il selenio appartiene al ciclo 4, si può determinare che l'elemento ha quattro strati di elettroni nel guscio atomico. Poiché in ordine da sinistra a destra, questo è il sesto elemento del ciclo 4 (escluso il metallo di transizione), possiamo dire che il quarto guscio di selenio ha sei elettroni, cioè questo elemento ha sei elettroni di valenza.
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Consigli

• Nota, la configurazione elettronica può essere scritta brevemente utilizzando gas rari (elementi del gruppo 18) invece di orbitali nella parte superiore della configurazione. Ad esempio, la configurazione elettronica del sodio può essere scritta come 3s1, cioè la configurazione elettronica del sodio è la stessa di quella del Neon ma c'è un elettrone in più nell'orbitale 3s.
• I metalli di transizione possono avere sottoclassi di valenza incomplete. Per determinare il numero esatto di eletroni di valenza del metallo di transizione, è necessario applicare principi quantistici complessi che non sono coperti da questo articolo.
• È anche importante notare che la tavola periodica degli elementi chimici può essere diversa nei diversi paesi. Quindi, assicurati di utilizzare la tavola periodica comune in cui vivi per evitare confusione.

Quello di cui hai bisogno

• Tavola periodica degli elementi chimici
• Matita
• Carta