Sisältö

• Askeleet
• Neuvoja
• Mitä tarvitset

Kemiassa valenssielektronit ovat elektroneja, jotka sijaitsevat elementin elektronikuoren uloimmassa kerroksessa. Elementin valenssielektronien määrän määrittäminen on tärkeä kemia kemiassa, koska tämä tieto auttaa määrittämään, minkä tyyppisiä sidoksia elementti voi muodostaa. Valenssielektronien lukumäärä voidaan määrittää helposti kemiallisten alkuaineiden jaksollisella taulukolla.

Askeleet

Osa 1/2: Etsi valenssielektronien määrä jaksollisen taulukon avulla

Ei-siirtymämetallilla

1. 

   Pidä yksi valmiina jaksollinen järjestelmä kemialliset alkuaineet. Elementtien jaksollinen taulukko (jaksollinen taulukko lyhyesti) on värikoodattu monisoluinen taulukko, jossa luetellaan kaikki tunnetut elementit sekä joitain olennaisia ​​tietoja nämä elementit. Jaksollisen taulukon käytettävissä olevien tietojen perusteella voimme määrittää tutkittavan elementin valenssielektronien määrän. Jaksotaulukko liitetään yleensä oppikirjaan. Voit myös viitata tähän olemassa olevaan interaktiiviseen jaksolliseen taulukkoon.

2. 

   
   
   Numeroi jokaisen jaksollisen taulukon sarake 1-18. Yleensä jaksollisessa taulukossa kaikilla saman sarakkeen elementeillä on sama määrä valenssielektroneja. Jos jaksollisessa taulukossa ei ole vielä numeroituja sarakkeita, tee se itse numeroimalla 1-18 pystysuunnassa vasemmalta oikealle. Tieteellisesti kutakin jaksollisen taulukon saraketta kutsutaan yhdeksi "ryhmä".
   • Esimerkiksi allekirjoittamattomalle jaksolliselle taululle numeroidaan 1 alkuaineen Vety (H) yläpuolelle, numero 2 elementin Beri (Be) yläpuolelle ja tehdään sama, kunnes 18 on heliumin yläpuolella (He ).

3. 

   
   
   Määritä kyseisen elementin sijainti. Määritä tässä vaiheessa tarkastelemasi elementin sijainti jaksollisessa taulukossa. Löydät elementin sijainnin sen kemiallisen symbolin (kirjain kussakin solussa), atominumeron (numero kunkin solun vasemmassa yläkulmassa) tai tietojen perusteella viestit ovat saatavilla jaksollisessa taulukossa.
   • Esimerkiksi meidän on löydettävä elementin valenssielektronien määrä Hiili (C). Elementin atomiluku on 6. Hiili on ryhmän 14 alkuaineiden yläosassa. Seuraavassa vaiheessa määritetään tämän elementin valenssielektronien määrä.
   • Tässä osiossa jätetään huomiotta siirtymämetallit, eli ryhmien 3 - 12 alueet. Nämä siirtymämetallit eroavat hieman muista, joten vaiheet ovat Tämän osan ohjeet eivät koske tällaisia ​​metalleja. Tarkastelemme näitä elementtiryhmiä myöhemmin artikkelissa.

4. 

   
   
   Määritä valenssielektronien määrä ryhmänumerolla. Ei-siirtymämetallin ryhmänumeroa voidaan käyttää laskemaan valenssielektronien määrä kyseisen elementin atomissa. "Ryhmänumeroyksikkö" on kyseisen ryhmän alkioiden atomeissa läsnä olevien valenssielektronien määrä. Toisin sanoen:
   • Ryhmä 1: 1 valenssielektroni
   • Ryhmä 2: 2 valenssielektronia
   • Ryhmä 13: 3 valenssielektronia
   • Ryhmä 14: 4 valenssielektronia
   • Ryhmä 15: 5 valenssielektronia
   • Ryhmä 16: 6 valenssielektronit
   • Ryhmä 17: 7 valenssielektronia
   • Ryhmä 18: 8 valenssielektronia (paitsi 2 valenssielektronia sisältävä helium)
   • Hiiliesimerkissä, koska hiili on ryhmässä 14, voimme sanoa, että hiiliatomilla on neljä valenssielektronia.
   mainos

Siirtymämetallilla

1. 

   Tunnista elementti alueelta Ryhmä 3 - Ryhmä 12. Kuten edellä mainittiin, ryhmien 3 - 12 elementtejä kutsutaan "siirtymämetalleiksi", ja kun on kyse valenssielektroneista, niillä on erilaiset ominaisuudet kuin muilla. Tässä osassa opitaan, miksi valenssielektroneja ei ole usein mahdollista osoittaa siirtymämetallien atomeihin.
   • Tässä osassa otetaan esimerkkinä elementti Tantan (Ta), jonka atomiluku on 73. Seuraavat vaiheet auttavat määrittämään elementin valenssielektronien määrän.
   • Huomaa, että kolmen perheen lantaanin ja aktiniumin (tunnetaan myös nimellä "harvinaiset maametallit") elementit kuuluvat myös siirtymämetallien ryhmään - nämä kaksi elementtiryhmää on yleensä lueteltu jaksollisen järjestelmän alla. pää lantaanilla ja aktiinilla.

2. 

   Siirtymämetallien valenssielektronit eivät ole samat kuin 'normaalit' valenssielektronit '. Ymmärtääksemme miksi siirtymämetallit eivät todellakaan '' toimi '' kuten muut jaksollisen järjestelmän elementit, meidän on tiedettävä vähän siitä, miten elektronit toimivat atomissa, kuten alla selitetään. tai voit ohittaa tämän vaiheen.
   • Kun elektronit insertoidaan atomiin, ne on järjestetty eri "orbitaaleiksi" - eri alueiksi ytimen ympärille. Lyhyesti sanottuna valenssielektronit ovat elektronit, jotka sijaitsevat uloimmassa kiertoradalla - toisin sanoen viimeiset atomiin lisätyt elektronit.
   • Kiertoradan yksityiskohtainen selittäminen on ehkä hieman monimutkaista, kun elektroneja lisätään alaluokkaan d siirtymämetallin atomikuoresta (katso alla), ensimmäinen näistä elektroneista käyttäytyy kuin normaalit valenssielektronit, mutta sitten niiden ominaisuudet voivat muuttua, kaksinkertaistua kun elektronit muista kiertoradoista voivat toimia valenssielektroneina. Toisin sanoen atomilla voi olla useita valenssielektroneja tapauksesta riippuen.
   • Voit oppia lisää tästä Clackamas Community Collegen valenssielektronisivustolta.

3. 

   Määritä valenssielektronien määrä ryhmän numeron perusteella. Kuten yllä mainittiin ei-siirtymämetalleille, jaksollisen taulukon ryhmänumero voi auttaa määrittämään valenssielektronien määrän. Siirtymämetallin valenssielektronien tarkan lukumäärän määrittämiseksi ei kuitenkaan ole tarkkaa kaavaa - tässä tapauksessa elementin valenssielektronien määrä ei ole kiinteällä arvolla, asioiden määrällä. itseryhmät voivat kertoa vain suhteellisen määrän valenssielektroneja. Yksityiskohta:
   • Ryhmä 3: 3 valenssielektronia
   • 4: 2 - 4 valenssielektroniryhmät
   • Ryhmä 5: 2 - 5 valenssielektronia
   • Ryhmä 6: 2-6 valenssielektronia
   • Ryhmät 7: 2 - 7 valenssielektronia
   • 8: 2 - 3 valenssielektronin ryhmät
   • Ryhmät 9: 2-3 valenssielektronia
   • 10: 2 - 3 valenssielektroniryhmät
   • Ryhmät 11: 1-2 valenssielektronia
   • Ryhmä 12: 2 valenssielektronia
   • Ottaen esimerkin ryhmän 5 elementistä Tanta (Ta) voimme sanoa, että tällä elementillä on 2 - 5 valenssielektronia, tapauksesta riippuen.
   mainos

Osa 2/2: Etsi valenssielektronien määrä elektronikonfiguraation perusteella

1. 

   Opi lukemaan elektronikonfiguraatio. Elementin elektronikonfiguraation perusteella voimme myös määrittää kyseisen elementin valenssielektronien määrän. Elektronikonfiguraatio näyttää monimutkaiselta, mutta se on vain tapa, jolla elementin orbitaalit voidaan esittää kirjaimina ja numeroina, kun olet ymmärtänyt lain, elektronikonfiguraation ymmärtäminen ei ole vaikeaa.
   • Tarkastellaan esimerkkiä natrium (Na) elektronikonfiguraatiosta:

     1s2s2p3s

   • Jos kiinnität huomiota, huomaat, että elektronikonfiguraatio on vain merkkijono toistoja:

     (numero) (sana) (numero) (sana) ...

   • ... ja niin edelleen. Ryhmä (numero) (sana) ensimmäinen on kiertoradan nimi ja tarkoittaa elektronien lukumäärää kyseisellä kiertoradalla.
   • Joten tapauksessamme voimme sanoa, että natrium tekee 2 elektronia 1s-kiertoradalla, 2 elektronia 2s-kiertoradalla, 6 elektronia 2p-kiertoradalla ja 1 elektroni 3 3 s: n kiertoradalla. Elektroneja on yhteensä 11 - natriumin atomiluku on myös 11.

2. 

   Etsi etsimäsi elementin elektronikonfiguraatio. Kun tiedät elementin elektronikonfiguraation, kyseisen elementin elektronikonfiguraation löytäminen ei ole vaikeaa (lukuun ottamatta siirtymämetalleja). Jos elektronikonfiguraatio on käytettävissä ratkaistavassa kysymyksessä, voit ohittaa tämän vaiheen. Jos haluat löytää elektronikonfiguraation, toimi seuraavasti:
   • Elementin ununocti (Uuo), atominumero 118, täydellinen elektronikonfiguraatio on:

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • Kun sinulla on niin täydellinen elektronikonfiguraatio, toisen elementin elektronikonfiguraation löytämiseksi sinun on vain täytettävä orbitaalit elektronilla, alkaen ensimmäisestä kiertoradasta, kunnes elektronien määrä on loppunut täyttämään. Se kuulostaa monimutkaiselta, mutta kun se tehdään, se on suhteellisen helppoa. Esimerkiksi, jos haluaisimme kirjoittaa kloorin (Cl), elementin 17 täydellisen elektronikonfiguraation, eli tämän elementin atomissa on 17 elektronia, täytämme seuraavat:

     1s2s2p3s3p

   • Huomaa, että elektronien kokonaismäärä elektronikonfiguraatiossa on juuri sopiva 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Sinun tarvitsee vain muuttaa viimeisen kiertoradan numero - loput pysyvät samana, koska melkein edellinen viimeinen kiertorata on täynnä. elektroni.
   • Lisätietoja elementin elektronikonfiguraation kirjoittamisesta.

3. 

   
   
   Määritä elektronit kiertoradoille kahdeksannen säännön mukaisesti. Kun elektroneja lisätään atomiin, ne lajitellaan kiertoradoille edellä mainitussa järjestyksessä - kaksi ensimmäistä elektronia sijoitetaan 1s-kiertoradalle, kaksi seuraavaa elektronia 2s-kiertoradalle, seuraavat kuusi elektronia sijoitetaan kiertoradalle 2p, tee niin, kunnes elektroni on asetettu vastaavalle kiertoradalle. Kun tarkastellaan siirtymättömien elementtien atomeja, voidaan sanoa, että nämä orbitaalit muodostavat "kerroksia" ytimen ympärille, jolloin seuraava kerros on kauempana ytimestä kuin sitä edeltävä. Ensimmäisen kiertoradan kerroksen, johon mahtuu vain kaksi elektronia, lisäksi kaikki seuraavat kiertoradan kerrokset voivat pitää korkeintaan kahdeksan elektronia (lukuun ottamatta siirtymämetalleja). Tätä sääntöä kutsutaan Kahdeksankertainen sääntö.
   • Tarkastellaan esimerkiksi elementti Bo (B). Tämän elementin atominumero on 5, joten meillä on tämän elementin elektronikonfiguraatio seuraavasti: 1s2s2p. Koska ensimmäinen kiertoradan kuori sisältää vain 2 elektronia, on mahdollista määrittää, että Bo: lla on kaksi kiertorata-kerrosta: ensimmäinen koostuu 2 elektronista 1s-kiertoradalla ja toinen, jossa on kolme elektronia 2s- ja 2p-orbitaaleissa. .
   • Toisessa esimerkissä klooria muistuttavalla elementillä olisi 3 kerrosta: kahden elektronin kerros 1s-kiertoradalla, kahden elektronin kerros 2s-kiertoradalla ja kuusi elektronia 2p-kiertoradalla ja kahden elektronin ulompi kerros 3s-kiertoradalla. ja viisi elektronia 3p-kiertoradalla.

4. 

   
   
   Etsi uloimman kerroksen elektronien määrä. Kun elektronikonfiguraatio on määritetty, tiedämme jo kyseisen elementin kerrokset, valenssielektronien määrän löytäminen voidaan tehdä määrittämällä atomien elektronikuoren uloimman kerroksen elektronien määrä. Jos uloin kerros on täynnä (ts. Jo siinä on yhteensä kahdeksan elektronia tai ensimmäisessä kerroksessa 2 elektronia), niin tätä elementtiä kutsutaan inertiksi elementiksi ja tuskin mukana kemiallisissa reaktioissa. Tätä sääntöä ei kuitenkaan sovelleta siirtymämetalleihin.
   • Esimerkiksi Bo, koska Bo: lla on kolme elektronia toisessa kerroksessa, myös uloin kerros, joten voimme sanoa, että elementillä Bo on isä valenssielektronit.

5. 

   
   
   Käytä jaksollisen taulukon rivinumeroa lyhennettynä tapana määrittää kiertoradakerrosten määrä. Jaksollisen taulukon vaakasuoraa riviä kutsutaan "sykli" alkioista. Ensimmäisestä rivistä alkaen jokainen sykli vastaa elementtien 'elektronikerrosten lukumäärää' samalla jaksolla. Siksi voit käyttää ajanjaksoa nopeasti määrittämään elementin valenssielektronien määrän - lasket vain elektronien määrän järjestyksessä vasemmalta oikealle kyseisen jakson ensimmäisestä elementistä. Huomaa vielä kerran, että tämä ei koske siirtymämetalleja.
   • Esimerkiksi, koska seleeni kuuluu sykliin 4, voidaan määrittää, että elementillä on neljä elektronikerrosta atomikuoressa. Koska järjestyksessä vasemmalta oikealle, tämä on syklin 4 kuudes elementti (ilman siirtymämetallia), voimme sanoa, että seleenin neljännessä kuoressa on kuusi elektronia, ts. kuusi valenssielektronia.
   mainos

Neuvoja

• Huomaa, että elektronikonfiguraatio voidaan kirjoittaa lyhyesti käyttämällä harvinaisia ​​kaasuja (ryhmän 18 elementtejä) orbitaalien sijaan kokoonpanon yläosassa. Esimerkiksi natriumin elektronikonfiguraatio voidaan kirjoittaa muodossa 3s1 - ts. Natriumin elektronikonfiguraatio on sama kuin Neonin, mutta 3s-kiertoradalla on ylimääräinen elektroni.
• Siirtymämetalleilla voi olla epätäydellisiä valenssialaluokkia. Siirtymämetallin valenssiluvun määrittämiseksi tarkasti on käytettävä monimutkaisia ​​kvanttiperiaatteita, joita tämä artikkeli ei kata.
• On myös tärkeää huomata, että kemiallisten alkuaineiden jaksoittainen taulukko voi olla erilainen eri maissa. Joten varmista, että käytät yhteistä jaksollista taulukkoa, jossa asut, sekaannusten välttämiseksi.

Mitä tarvitset

• Kemiallisten alkuaineiden jaksollinen taulukko
• Lyijykynä
• Paperi