Škrupina valencie je ten, ktorého elektróny sú zodpovedné za chemické vlastnosti prvku. Elektróny v tomto puzdre interagujú s elektrónmi susedného atómu, čím vytvárajú kovalentné väzby (AB); a ak migrujú z jedného atómu na druhý, viac elektronegatívne, iónové väzby (A + B–).
Táto vrstva je definovaná hlavným kvantovým číslom n, ktoré zase označuje obdobie, v ktorom sa prvok nachádza v periodickej tabuľke. Kým skupinové usporiadanie závisí od počtu elektrónov obiehajúcich v valenčnom obale. Takže pre n rovné 2 môže obslúžiť osem elektrónov: osem skupín (1-8).
Zdroj: Gabriel Bolívar
Vyššie uvedený obrázok ilustruje význam valenčnej vrstvy. Čierny bod v strede atómu je jadro, zatiaľ čo zostávajúce sústredné kruhy sú elektronické škrupiny definované n.
Koľko vrstiev má tento atóm? Každá z nich má svoju vlastnú farbu a keďže sú štyri, atóm má štyri vrstvy (n = 4). Všimnite si tiež, že farba sa zhoršuje so zvyšujúcou sa vzdialenosťou od vrstvy k jadru. Valenčná vrstva je vrstva, ktorá je najviac vzdialená od jadra: vrstva s najľahšou farbou.
Čo je valenčná vrstva?
Podľa obrázku valenčný obal nie je ničím iným ako posledným orbitálom atómu obsadeného elektrónmi. Vo svetle modrej škrupine pre n = 4 sú série orbitálov 4s, 4p, 4d a 4f; to znamená, že vo vnútri sú ďalšie podvrstvy s rôznymi elektronickými kapacitami.
Atóm potrebuje elektróny na vyplnenie všetkých 4n orbitálov. Tento proces je možné pozorovať v elektronických konfiguráciách prvkov za určité obdobie.
Napríklad, draselný má 4S 1 elektrónovú konfiguráciu , pričom vápnik, na jeho pravej strane, 4S 2 . Aká je podľa týchto nastavení valenčná vrstva? Termín sa odkazuje na konfiguráciu elektrónu ušľachtilého argónu 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Predstavuje to vnútornú alebo uzavretú vrstvu (tiež známu ako jadro).
Keďže 4-orbital je ten s najvyššou energiou a do ktorého vstupujú nové elektróny, predstavuje valenčný obal pre K aj Ca. Ak by sa atómy K a Ca porovnali s atómami na obrázku, všetky vnútorné vrstvy by boli modré; a 4s svetlo modrá vrstva, vonkajšia vrstva.
vlastnosti
Z vyššie uvedeného je možné zhrnúť niektoré charakteristiky valenčného obalu pre všetky atómy:
- Vaša úroveň energie je vyššia; čo je rovnaké, je ďalej odstránené z jadra a má najnižšiu hustotu elektrónov (v porovnaní s inými vrstvami).
-Je to neúplné. Preto bude pokračovať v zapĺňaní elektrónmi, keď perioda prejde zľava doprava v periodickej tabuľke.
- Zúčastňuje sa na tvorbe kovalentných alebo iónových väzieb.
V prípade kovov, draslíka a vápnika, sa oxidujú na katióny. K + má elektronickú konfiguráciu, pretože stráca svoj jediný vonkajší elektrón 4s 1 . A na strane Ca 2+ je tiež jeho konfigurácia; pretože namiesto straty jedného elektrónu stratíte dva (4 s 2 ).
Aký je však rozdiel medzi K + a Ca 2+ , ak obaja stratia elektróny zo svojho valenčného obalu a majú elektronickú konfiguráciu? Rozdiel je v ich iónových polomeroch. Ca2 + je menší ako K + , pretože atóm vápnika má ďalší protón, ktorý priťahuje vonkajšie elektróny väčšou silou (uzavreté alebo valenčné škrupiny).
Valenčný obal 4s nezmizol: je len prázdny pre tieto ióny.
Príklady
Koncept valenčného obalu možno nájsť priamo alebo nepriamo v mnohých aspektoch chémie. Pretože jeho elektróny sú tie, ktoré sa podieľajú na tvorbe väzieb, na túto vrstvu sa musí vzťahovať každá téma, ktorá sa ich týka (TEV, RPECV, reakčné mechanizmy atď.).
Je to preto, že dôležitejšie ako valenčné puzdro sú jeho elektróny; nazývané valenčné elektróny. Keď sú zastúpené v progresívnej konštrukcii elektronických konfigurácií, definujú elektronickú štruktúru atómu, a teda jeho chemické vlastnosti.
Z tejto informácie o atóme A a ďalšom B môžu byť štruktúry ich zlúčenín načrtnuté prostredníctvom Lewisových štruktúr. Podobne, elektronická a molekulárna štruktúra radu zlúčenín môže byť určená počtom valenčných elektrónov.
Najjednoduchšie možné príklady valenčných škrupín sú uvedené v periodickej tabuľke; konkrétne v konfigurácii elektrónov.
Príklad 1
Prvok a jeho umiestnenie v periodickej tabuľke je možné identifikovať iba s konfiguráciou elektrónov. Ak teda má prvok X konfiguráciu 5s 2 5p 1 , čo to je a do ktorého obdobia a skupiny patrí?
Pretože n = 5, X je v piatej perióde. Okrem toho má tri valenčné elektróny: dva v orbitále 5s 2 a jeden v 5p 1 . Vnútorná vrstva neposkytuje viac informácií.
Pretože X má tri elektróny a jeho 5p obežné dráhy sú neúplné, je v p-bloku; okrem toho v skupine IIIA (románsky systém) alebo 13 (súčasný systém číslovania schválený IUPAC). X je potom o prvku indium, In.
Príklad 2
Čo je to prvok X s elektrónovou konfiguráciou 4d 10 5s 1 ? Všimnite si, že rovnako ako v In, patrí do obdobia 5, pretože orbitál 5s 1 je ten s najvyššou energiou. Valenčný obal však obsahuje aj 4d obežníky, pretože sú neúplné .
Valenčné vrstvy sa potom môžu označiť ako nsnp pre prvok pos bloku; alebo (n-1) dns pre prvok bloku d. Takže záhadné prvok X patrí do bloku D, pretože jeho elektronická konfigurácia typu (n-1) dns (4d 10 5S 1 ).
Do ktorej skupiny patríš? Pridanie desať elektróny od 4d 10 orbitálne , a jeden z 5s 1 , X má jedenásť valenčné elektróny. Preto sa musí zaradiť do skupiny IB alebo 11. Pohybuje sa potom periódou 5 periodickej tabuľky do skupiny 11 a narazí na prvok striebro, Ag.
Referencie
- Shiver a Atkins. (2008). Anorganická chémia. (štvrté vydanie, s. 23). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Learning, s. 287.
- Centrum zdrojov NDT. (SF). Valence Shell. Prevzaté z: nde-ed.org
- Clackamas Community College. (2002). Valenčné elektróny. Získané z: dl.clackamas.edu
- Chémia LibreTexts. (SF). Valenčné a jadrové elektróny. Obnovené z: chem.libretexts.org