A valenciahéj az, amelynek elektronjai felelősek az elem kémiai tulajdonságaiért. A héjban lévő elektronok kölcsönhatásba lépnek egy szomszédos atom atomjával, így kovalens kötéseket képeznek (AB); és ha egyik atomról a másikra vándorolnak, akkor még inkább elektronegatív, ionos kötések (A + B–) válnak át.
Ezt a réteget az n fő kvantumszám határozza meg, amely viszont azt az időszakot jelzi, amelyben az elem megtalálható a periódusos táblázatban. Míg a csoportos rendezés a valenciahéjban keringő elektronok számától függ. Tehát egy n-rel 2-nél el tudja foglalni nyolc elektronot: nyolc csoportot (1-8).
Forrás: Gabriel Bolívar
A fenti kép szemlélteti a valenciaréteg jelentését. Az atom közepén található fekete pont a mag, míg a fennmaradó koncentrikus körök az n által meghatározott elektronikus héjak.
Hány rétegben van ez az atom? Mindegyiknek megvan a saját színe, és mivel négy, akkor az atomnak négy rétege van (n = 4). Vegye figyelembe azt is, hogy a szín romlik, amikor a réteg és a mag közötti távolság növekszik. A valenciaréteg a legtávolabb es a magtól: a legvilágosabb.
Mi az a valenciaréteg?
A kép szerint a valenciahéj nem más, mint egy elektronok által elfoglalt atom utolsó keringőpontjai. A világoskék héjában, n = 4 esetén, 4s, 4p, 4d és 4f körüli sorozat található; vagyis belül vannak más alrétegek, amelyek eltérő elektronikus kapacitással rendelkeznek.
Egy atomnak elektronokra van szüksége, hogy megtöltse mind a 4n pályát. Ez a folyamat megfigyelhető az elemek elektronikus konfigurációjában egy bizonyos időtartamon keresztül.
Például a kálium 4s 1 elektronkonfigurációval rendelkezik, míg a kalcium jobb oldalán 4s 2. Ezen beállítások szerint mi az a valenciaréteg? A kifejezés a nemesgáz argon elektronkonfigurációjára vonatkozik 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. Ez a belső vagy zárt réteget (más néven kernel) jelöli.
Mivel a 4s körüli pálya a legnagyobb energiájú, és amelybe az új elektronok belépnek, ez mind a K, mind a Ca valenciahéját képviseli. Ha K és Ca atomjait összehasonlítanánk a képen láthatóval, az összes belső réteg kék lenne; és 4s a világoskék réteg, a külső réteg.
jellemzők
A fentiek összessége alapján össze lehet állítani az összes atom vegyértékének héját:
-Az energiaszintje magasabb; ami ugyanaz, tovább távolodik a magból és a legalacsonyabb elektronsűrűséggel rendelkezik (összehasonlítva más rétegekkel).
- Nem teljes. Ezért folytatódik az elektronok feltöltése, mivel egy periódust a periódusos rendszer balról jobbra halad.
- Részt vesz kovalens vagy ionos kötések kialakulásában.
A fém kálium és kalcium esetén oxidálódnak, és kationokká válnak. A K + elektronikus konfigurációval rendelkezik, mivel elveszíti egyetlen külső elektronját 4s 1. És a Ca 2+ oldalán annak konfigurációja is; mert az egyik elektron elvesztése helyett kettőt veszít (4s 2).
De mi a különbség a K + és a Ca 2+ között, ha mindkettő elveszti az elektronokat valenciahéjukból és elektronikus konfigurációval rendelkezik? A különbség az ion sugaraikban van. A Ca 2+ kisebb, mint K +, mivel a kalcium atomnak van egy további protonja, amely nagyobb erővel vonzza a külső elektronokat (zárt vagy valencia héj).
A 4-es vegyértékű héj nem tűnt el: ezeknek az ionoknak csak üres.
Példák
A valenciahéj fogalma közvetlenül vagy közvetetten megtalálható a kémia sok szempontjából. Mivel elektronjai azok, amelyek részt vesznek a kötések kialakulásában, minden őket érintő témának (TEV, RPECV, reakciómechanizmusok stb.) Hivatkozniuk kell az említett rétegre.
Ennek oka az, hogy a valenciahéjnál fontosabbak az elektronjai; valencia elektronoknak nevezzük. Ha képviselik őket az elektronikus konfigurációk fokozatos felépítésében, akkor ezek meghatározzák az atom elektronikus szerkezetét és következésképpen annak kémiai tulajdonságait.
Az A atom és egy másik B ezen információk alapján vegyületeik szerkezete felvázolható a Lewis struktúrákon keresztül. Hasonlóképpen, a vegyületek egy sorának elektronikus és molekuláris szerkezete meghatározható a valencia elektronok számával.
A valenciahéjak lehető legegyszerűbb példáit a periódusos táblázat tartalmazza; konkrétan elektronkonfigurációkban.
1. példa
Az elem és annak helye a periódusos táblában csak az elektronkonfigurációval azonosítható. Tehát, ha az X elem konfigurációja 5s 2 5p 1, mi az, és melyik periódushoz és csoporthoz tartozik?
Mivel n = 5, X az ötödik szakaszban van. Ezen felül három valencia elektrontal rendelkezik: kettő az 5s 2 körüli pályán és egy az 5p 1-ben. A belső réteg nem nyújt további információt.
Mivel X-nek három elektronja van, és annak 5p-es pályái nem teljesek, a p-blokkban van; továbbá a IIIA csoportban (román rendszer) vagy a 13. csoportban (az IUPAC által jóváhagyott jelenlegi számozási rendszer). X akkor az indium elemről szól, In.
2. példa
Mi az X elem 4d 10 5s 1 elektronkonfigurációval ? Ne feledje, hogy hasonlóan az In-hez is, az 5. periódushoz tartozik, mivel az 5s 1-es pálya a legnagyobb energiájú. Ugyanakkor a valenciahéj magában foglalja a 4d körüli pályákat is, mivel nem teljesek.
A vegyértékrétegeket ezután nsnp-nek lehet nevezni a pos blokk egyik elemére; vagy (n-1) dns, a d mondat eleméhez. Tehát a titokzatos X elem a d blokkhoz tartozik, mert elektronikus konfigurációja az (n-1) dns (4d 10 5s 1).
Melyik csoporthoz tartozol? Hozzáadása a tíz elektronok a 4d 10 orbitális, és az egyik a 5s 1, X tizenegy vegyérték elektronok. Ezért az IB vagy a 11. csoportba kell helyezni. A periódikus táblázat 5. szakaszán átjutva a 11. csoportba, az egyik rábomlik az ezüst elemre, Ag.
Irodalom
- Shiver és Atkins. (2008). Szervetlen kémia. (negyedik kiadás, 23. o.). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck és Stanley. Kémia. (8. kiadás). CENGAGE tanulás, 287. o.
- NDT erőforrás központ. (Sf). A Valence kagyló. Feltöltve: nde-ed.org
- Clackamas Közösségi Főiskola. (2002). Vegyérték elektronok. Helyreállítva: dl.clackamas.edu
- Kémia LibreTexts. (Sf). Valencia és mag elektronok. Helyreállítva: chem.libretexts.org