Innehåll

• Steg
• Råd
• Vad du behöver

Inom kemi, valenselektroner är elektroner belägna i det yttersta lagret av ett elements elektronskal. Att bestämma antalet valenselektroner för ett element är en viktig färdighet inom kemi eftersom denna information hjälper till att bestämma vilka typer av bindningar som elementet kan bilda. Bestämning av antalet valenselektroner kan enkelt göras med det periodiska systemet för kemiska element.

Steg

Del 1 av 2: Hitta antalet valenselektroner med hjälp av det periodiska systemet

Med icke-övergångsmetall

1. 

   Ha en redo periodiska systemet kemiska element. Det periodiska systemet med element (det korta periodiska systemet) är en färgkodad flercellstabell som listar alla kända element samt en del viktig information om dessa element. Baserat på den tillgängliga informationen i det periodiska systemet kan vi bestämma antalet valenselektroner för det element som vi undersöker. Det periodiska systemet är vanligtvis bifogat till en lärobok. Du kan också hänvisa till denna befintliga interaktiva periodiska tabell.

2. 

   
   
   Nummerera varje kolumn i det periodiska systemet från 1 till 18. Vanligtvis i det periodiska systemet kommer alla element i samma kolumn att ha samma antal valenselektroner. Om ditt periodiska system inte har numrerade kolumner ännu, gör det själv genom att numrera 1 till 18 vertikalt från vänster till höger. Vetenskapligt kallas varje kolumn i det periodiska systemet en "grupp".
   • Till exempel, för ett osignerat periodiskt system, skulle vi nummer 1 ovanför väte (H), nummer 2 ovanför elementet Beri (Be) och göra detsamma tills 18 ovan Helium (He ).

3. 

   
   
   Bestäm positionen för det aktuella elementet. I det här steget bestämmer du positionen för elementet du tittar på i det periodiska systemet. Du kan hitta positionen för ett element baserat på dess kemiska symbol (bokstav i varje cell), atomnummer (numret i det övre vänstra hörnet av varje cell) eller baserat på information meddelanden finns i det periodiska systemet.
   • Till exempel måste vi hitta antalet valenselektroner i elementet Kol (C). Elementets atomnummer är 6. Kolet finns i den övre delen av elementen i grupp 14. I nästa steg kommer vi att bestämma antalet valenselektroner för detta element.
   • I detta avsnitt kommer vi att ignorera övergångsmetaller, dvs element i intervallet av grupperna 3 till 12. Dessa övergångsmetaller skiljer sig något från resten, så stegen är Instruktionerna i detta avsnitt gäller inte sådana metaller. Vi kommer att titta på dessa grupper av element senare i artikeln.

4. 

   
   
   Använd gruppnumret för att bestämma antalet valenselektroner. Gruppnumret för en icke-övergångsmetall kan användas för att beräkna antalet valenselektroner i elementets atom. "Enhetsraden med gruppnummer" är antalet valenselektroner som finns i atomerna hos elementen i den gruppen. 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 (utom helium med 2 valenselektroner)
   • I kol exemplet, eftersom kolet är i grupp 14, kan vi säga att en kolatom har fyra valenselektroner.
   annons

Med övergångsmetall

1. 

   Identifiera ett element i intervallet från grupp 3 till grupp 12. Som nämnts ovan kallas elementen i grupperna 3 till 12 "övergångsmetaller" och när det gäller valenselektroner har dessa olika egenskaper från resten. I detta avsnitt lär vi oss varför det ofta inte är möjligt att tilldela valenselektroner till övergångsmetallernas atomer.
   • I detta avsnitt tar vi elementet Tantan (Ta) vars atomnummer är 73 som ett exempel. Nästa steg hjälper till att bestämma elementets antal valenselektroner.
   • Observera att elementen i de tre familjen lantans och actinium (även känd som "sällsynta jordartsmetaller") också tillhör gruppen övergångsmetaller - dessa två grupper av element listas vanligtvis nedanför det periodiska systemet. huvud med lantan och actini.

2. 

   Valenselektroner i övergångsmetaller är inte samma som "normala" valenselektroner. För att förstå varför övergångsmetaller egentligen inte '' fungerar '' som andra element i det periodiska systemet, måste vi veta lite om hur elektroner fungerar i atomen, som förklaras nedan. eller så kan du hoppa över det här steget.
   • När elektroner sätts in i en atom arrangeras de i olika "orbitaler" - olika regioner runt kärnan. Kort sagt, valenselektroner är de elektroner som ligger i det yttersta skiktets orbital - med andra ord de sista elektronerna som läggs till atomen.
   • Att förklara banan i detalj är kanske lite komplicerat när elektroner läggs till i underklassen d av övergångsmetallens atomskal (se nedan) kommer den första av dessa elektroner att fungera som normala valenselektroner, men då kan deras egenskaper förändras, dubbla när elektroner från andra orbitaler kan fungera som valenselektroner. Det vill säga en atom kan ha flera valenselektroner beroende på fallet.
   • Du kan lära dig mer om detta på Clackamas Community College valence electron site.

3. 

   Bestäm antalet valenselektroner baserat på gruppnumret. Som nämnts ovan för icke-övergångsmetaller kan gruppnumret i det periodiska systemet hjälpa till att bestämma antalet valenselektroner. Det finns dock ingen bestämd formel för att bestämma det exakta antalet valenselektroner i övergångsmetallen - i det här fallet är antalet valenselektroner i ett element inte till ett fast värde, antalet saker. självgrupper kan bara berätta ett relativt antal valenselektroner. Detalj:
   • Grupp 3: 3 valenselektroner
   • Grupper med 4: 2 till 4 valenselektroner
   • Grupp 5: 2 till 5 valenselektroner
   • Grupp 6: 2 till 6 valenselektroner
   • Grupp 7: 2 till 7 valenselektroner
   • Grupper med 8: 2 till 3 valenselektroner
   • Grupp 9: 2 till 3 valenselektroner
   • Grupper med 10: 2 till 3 valenselektroner
   • Grupp 11: 1 till 2 valenselektroner
   • Grupp 12: 2 valenselektroner
   • Om vi ​​tar exemplet med elementet Tanta (Ta) i grupp 5 kan vi säga att detta element har från 2 till 5 valenselektroner, beroende på fall.
   annons

Del 2 av 2: Hitta antalet valenselektroner baserat på elektronkonfiguration

1. 

   Lär dig hur man läser elektronkonfiguration. Baserat på elektronkonfigurationen för ett element kan vi också bestämma antalet valenselektroner för det elementet. Elektronkonfiguration ser komplicerad ut, men det är bara hur man representerar orbitalerna för ett element i form av bokstäver och siffror, när du väl har fattat lagen är det inte svårt att förstå elektronkonfiguration.
   • Tänk på ett exempel på elektronkonfiguration av natrium (Na):

     1s2s2p3s

   • Om du uppmärksammar ser du att elektronkonfigurationen bara är en upprepning:

     (nummer) (ord) (nummer) (ord) ...

   • ... och så vidare. Grupp (nummer) (ord) den första är namnet på orbitalen och anger antalet elektroner i den orbitalen.
   • Så i vårt fall kan vi säga att natrium gör det 2 elektroner i 1s-omloppet, 2 elektroner i 2-talets omlopp, 6 elektroner i 2p-omloppet och 1 elektron i 3 3s orbital. Det finns totalt 11 elektroner - natriumets atomnummer är också 11.

2. 

   Hitta elektronkonfigurationen för det element du tittar på. När du väl känner till elementets elektronkonfiguration är det inte svårt att hitta elektronkonfigurationen för det elementet (förutom i fallet med övergångsmetaller). Om elektronkonfigurationen är tillgänglig i den fråga du behöver lösa kan du hoppa över det här steget. Om du behöver hitta elektronkonfigurationen, fortsätt med följande steg:
   • Den fullständiga elektronkonfigurationen för elementet ununocti (Uuo), atomnummer 118 är:

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • När du väl har en sådan fullständig elektronkonfiguration, för att hitta elektronkonfigurationen för ett annat element, behöver du bara fylla orbitalerna med elektroner, med början från den första banan, tills antalet elektroner har slut att fyllas. Det låter komplicerat, men när det gäller att göra det är det relativt enkelt. Till exempel, om vi ville skriva den fullständiga elektronkonfigurationen för klor (Cl), element 17, det vill säga detta grunds atom har 17 elektroner, skulle vi fylla i följande:

     1s2s2p3s3p

   • Observera att det totala antalet elektroner i elektronkonfiguration är precis rätt 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Du behöver bara ändra numret på den sista banan - resten förblir densamma eftersom den nästan näst sista banan är full. elektron.
   • Lär dig mer om hur du skriver ett elements elektronkonfiguration.

3. 

   
   
   Tilldela elektroner till orbitaler enligt åttonde regeln. När elektroner läggs till en atom sorteras de i orbitaler i den ordning som anges ovan - de första två elektronerna kommer att placeras i 1s-omloppet, de nästa två elektronerna i 2-omloppet, de följande sex elektronerna placeras i omloppet 2p, gör så tills elektronen är placerad i motsvarande omlopp. När vi tar hänsyn till atomerna i icke-övergångselement kan vi säga att dessa orbitaler kommer att bilda "lager" runt kärnan, i vilket följande lager kommer att vara längre bort från kärnan än den före den. Förutom det första orbitalskiktet som bara kan rymma upp till två elektroner, kan alla efterföljande orbitalskikt rymma upp till åtta elektroner (utom i fallet med övergångsmetaller). Denna regel kallas Åttafaldiga regeln.
   • Tänk till exempel på elementet Bo (B). Atomnumret för detta element är 5, så vi har elektronkonfigurationen för detta element enligt följande: 1s2s2p. Eftersom det första omloppsskalet endast innehåller 2 elektroner är det möjligt att bestämma att Bo har två omloppsskikt: det första som består av 2 elektroner vid 1s-omloppet och den andra med tre elektroner fördelade i 2s och 2p-orbitalerna. .
   • För ett annat exempel skulle ett element som liknar klor ha tre lager: ett lager av två elektroner i 1s-omloppet, ett lager av två elektroner i 2s-omloppet och sex elektroner i 2p-omloppet, och ett yttre lager av två elektroner i 3-omloppet och fem elektroner i en 3p-omlopp.

4. 

   
   
   Hitta antalet elektroner i det yttersta lagret. När elektronkonfigurationen har bestämts vet vi redan skikten i det elementet, och vi kan hitta antalet valenselektroner genom att bestämma antalet elektroner i det yttersta lagret av atomelektronhöljet. Om det yttersta skiktet är fullt (dvs. redan med totalt åtta elektroner, eller för det första skiktet 2 elektroner) kallas det elementet ett inert element och är knappast involverat i kemiska reaktioner. Denna regel gäller dock inte övergångsmetaller.
   • Till exempel Bo, eftersom Bo har tre elektroner i det andra lagret, också det yttersta lagret, så vi kan säga att elementet Bo har far valenselektroner.

5. 

   
   
   Använd radnumret i det periodiska systemet som ett förkortat sätt för att bestämma antalet omloppsskikt. Den horisontella raden i det periodiska systemet kallas "cykel" av elementen. Från och med den första raden motsvarar varje cykel 'antalet elektronskikt' hos elementen under samma period. Därför kan du använda perioden för att snabbt bestämma antalet valenselektroner för ett element - du räknar bara antalet elektroner i ordning från vänster till höger från det första elementet i den perioden. Observera än en gång att detta inte är tillämpligt på övergångsmetaller.
   • Till exempel, eftersom selen tillhör cykel 4, kan det fastställas att elementet har fyra elektronskikt i atomskalet. Eftersom detta i ordning från vänster till höger är det sjätte elementet i cykel 4 (exklusive övergångsmetallen) kan vi säga att det fjärde skalet av selen har sex elektroner, dvs detta element har sex valenselektroner.
   annons

Råd

• Observera att elektronkonfigurationen kan skrivas kort med sällsynta gaser (element i grupp 18) istället för orbitaler högst upp i konfigurationen. Elektronkonfigurationen för natrium kan till exempel skrivas som 3s1 - det vill säga elektronkonfigurationen för natrium är densamma som för Neon men det finns en extra elektron i 3s-omloppet.
• Övergångsmetaller kan ha ofullständiga valensunderklasser. För att exakt bestämma övergångsmetallens valensnummer är det nödvändigt att tillämpa komplexa kvantprinciper som inte omfattas av denna artikel.
• Det är också viktigt att notera att det periodiska systemet för kemiska element kan vara olika i olika länder. Så se till att du använder det vanliga periodiska systemet där du bor för att undvika förvirring.

Vad du behöver

• Periodiska systemet för kemiska element
• Penna
• Papper