Den valensskal er en hvis elektroner er ansvarlige for de kemiske egenskaber af et element. Elektronerne i denne skal interagerer med dem fra et nabolande atom og danner således kovalente bindinger (AB); og hvis de migrerer fra et atom til et andet, mere elektronegative, ioniske bindinger (A + B–).
Dette lag er defineret af det vigtigste kvantetal n, som igen angiver den periode, hvor elementet findes i den periodiske tabel. Mens gruppen bestiller, afhænger af antallet af elektroner, der kredser rundt i valensskallen. Så for et n lig med 2, kan det besætte otte elektroner: otte grupper (1-8).
Kilde: Gabriel Bolívar
Billedet ovenfor illustrerer betydningen af valenslaget. Det sorte punkt i midten af atomet er kernen, mens de resterende koncentriske cirkler er de elektroniske skaller, der er defineret af n.
Hvor mange lag har dette atom? Hver af dem har sin egen farve, og da der er fire, så har atomet fire lag (n = 4). Bemærk også, at farven forringes, når afstanden fra laget til kernen øges. Valenslaget er det, der er længst fra kernen: det med den lyseste farve.
Hvad er valenslaget?
Ifølge billedet er valensskallen intet andet end de sidste orbitaler i et atom, der er besat af elektroner. I den lyseblå skal, for n = 4, er der en række 4s, 4p, 4d og 4f orbitals; dvs. indeni er der andre underlag med forskellige elektroniske kapaciteter.
Et atom har brug for elektroner for at udfylde alle 4n orbitaler. Denne proces kan observeres i de elektroniske konfigurationer af elementerne over en periode.
For eksempel har kalium 4s 1 elektronkonfiguration, mens calcium til højre 4s 2. Hvad er valenslaget i henhold til disse indstillinger? Udtrykket henviser til elektronkonfigurationen af den ædelgas-argon 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. Dette repræsenterer det indre eller lukkede lag (også kendt som kernen).
Da 4s-orbitalen er den med den højeste energi, og hvor de nye elektroner kommer ind, repræsenterer den valensskallen for både K og Ca. Hvis atomerne i K og Ca blev sammenlignet med dem på billedet, det ville være alle de indre lag blå; og 4'erne det lyseblå lag, det ydre.
egenskaber
Fra alt det ovenstående kan nogle karakteristika ved valensskallen for alle atomer sammenfattes:
-Dine energiniveau er højere; hvad der er det samme, fjernes det yderligere fra kernen og har den laveste elektrondensitet (sammenlignet med andre lag).
-Det er ufuldstændigt. Derfor vil den fortsætte med at udfyldes med elektroner, da en periode gennemgås fra venstre mod højre på det periodiske bord.
-Det deltager i dannelsen af kovalente eller ioniske bindinger.
For metallerne kalium og calcium oxideres de til at blive kationer. K + har en elektronisk konfiguration, fordi den mister sin eneste eksterne elektron 4s 1. Og på Ca 2+ -siden er dens konfiguration også; fordi i stedet for at miste en elektron, mister du to (4s 2).
Men hvad er forskellen mellem K + og Ca 2+, hvis de begge mister elektronerne fra deres valensskal og har elektronisk konfiguration? Forskellen er i deres ioniske radier. Ca 2+ er mindre end K +, fordi calciumatom har en yderligere proton, der tiltrækker eksterne elektroner med større kraft (lukkede eller valensskaller).
Valensskallen 4s er ikke forsvundet: den er kun tom for disse ioner.
eksempler
Begrebet valensskal findes direkte eller indirekte i mange aspekter af kemi. Da dets elektroner er dem, der deltager i dannelsen af bindinger, skal ethvert emne, der adresserer dem (TEV, RPECV, reaktionsmekanismer osv.) Henvise til nævnte lag.
Dette skyldes, at det er vigtigere end valensskallen, dets elektroner; kaldet valenselektroner. Når de er repræsenteret i den progressive konstruktion af elektroniske konfigurationer, definerer disse atomets elektroniske struktur og derfor dets kemiske egenskaber.
Fra denne information om et atom A og et andet B kan strukturen af deres forbindelser skitseres gennem Lewis-strukturer. Ligeledes kan de elektroniske og molekylære strukturer af en række forbindelser bestemmes af antallet af valenselektroner.
De enkleste mulige eksempler på valensskaller findes i den periodiske tabel; specifikt i elektronkonfigurationer.
Eksempel 1
Det er kun muligt at identificere et element og dets placering i den periodiske tabel med elektronkonfigurationen. Så hvis et element X har konfiguration 5s 2 5p 1, hvad er det så, og til hvilken periode og gruppe hører det til?
Da n = 5, er X i den femte periode. Derudover har den tre valenselektroner: to i 5s 2- bane og en i 5p 1. Det indre lag giver ikke mere information.
Da X har tre elektroner, og dets 5p orbitaler er ufuldstændige, er det i p-blokken; i gruppe IIIA (romansk system) eller 13 (nuværende nummereringssystem godkendt af IUPAC). X handler derefter om elementet indium, In.
Eksempel 2
Hvad er element X med elektronkonfiguration 4d 10 5s 1 ? Bemærk, at ligesom In hører det til periode 5, da 5s 1- bane er den med den højeste energi. Valensskallen inkluderer imidlertid også 4d-orbitaler, da de er ufuldstændige.
Valenslagene kan derefter betegnes som nsnp for et element i pos-blokken; eller (n-1) dns for et element i blok d. Så det mystiske element X hører til blok d, fordi dets elektroniske konfiguration er af typen (n-1) dns (4d 10 5s 1).
Hvilken gruppe tilhører du? Tilføjelse af de ti elektroner fra 4d 10- orbitalen, og en fra 5s 1, X har elleve valenselektroner. Derfor skal det placeres i gruppe IB eller 11. Når man derefter bevæger sig gennem periode 5 i det periodiske system til gruppe 11, snubler man over elementet sølv, Ag.
Referencer
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (fjerde udgave, s. 23). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8. udgave). CENGAGE Learning, s 287.
- NDT Resource Center. (Sf). Valence Shell. Fra: nde-ed.org
- Clackamas Community College. (2002). Valenselektroner. Gendannes fra: dl.clackamas.edu
- Kemi LibreTexts. (Sf). Valens og kerneelektroner. Gendannes fra: chem.libretexts.org