Hoe om valenselektrone te vind: 12 stappe (met foto's)

2024 Outeur: Jason Gerald | [email protected]. Laas verander: 2024-01-16 19:05

In chemie is valenselektrone die elektrone wat in die buitenste elektronskulp van 'n element geleë is. Om te weet hoe om die aantal valenselektrone in 'n gegewe atoom te vind, is 'n belangrike vaardigheid vir chemici, want hierdie inligting bepaal die tipes chemiese bindings wat gevorm kan word. Alles wat u nodig het om die valenselektrone te vind, is gelukkig die gereelde periodieke tabel van die elemente.

Stap

Deel 1 van 2: Vind valenselektrone met die periodieke tabel

Nie-oorgangsmetale

Stap 1. Vind die periodieke tabel van die elemente

Hierdie tabel is 'n kleurgekodeerde tafel wat bestaan uit baie verskillende bokse wat al die chemiese elemente bevat wat die mens ken. Die periodieke tabel bied 'n magdom inligting oor die elemente - ons sal 'n deel van hierdie inligting gebruik om die aantal valenselektrone in die atoom wat ons bestudeer, te bepaal. Gewoonlik kan u hierdie inligting op die voorblad van 'n chemiehandboek vind. Daar is ook goeie interaktiewe tafels hier aanlyn beskikbaar.

Stap 2. Benoem elke kolom in die periodieke tabel van elemente van 1 tot 18

Gewoonlik het alle elemente in 'n vertikale kolom in die periodieke tabel dieselfde aantal valenselektrone. As u periodieke tabel nog nie 'n nommer in elke kolom het nie, nommer dit van 1 in die kolom links tot 18 in die kolom regs. In wetenskaplike terme word hierdie kolomme genoem "groep" element.

As ons byvoorbeeld die periodieke tabel gebruik waar die groepe sonder nommer is, skryf ons 1 bo Waterstof (H), 2 bo Beryllium (Be), en so meer tot 18 bo Helium (He)

Stap 3. Soek u element in die tabel

Soek nou die element waarvoor u die valenselektrone op die tafel wil ken. U kan dit doen deur die chemiese simbool (die letter in elke blokkie), die atoomgetal (die getal links bo in elke blokkie) of enige ander inligting wat u in die tabel beskikbaar het, te gebruik.

• Vir demonstrasiedoeleindes, kom ons vind die valenselektrone vir 'n element wat baie gereeld gebruik word: koolstof (C).

  Hierdie element het 'n atoomgetal van 6. Hierdie element is bo groep 14. In die volgende stap sal ons na die valenselektrone kyk.

• In hierdie onderafdeling sal ons die oorgangsmetale, wat elemente in vierkantige blokke van groepe 3 tot en met 12. is, ignoreer. Hierdie elemente verskil effens van die ander, dus is die stappe in hierdie onderafdeling nie van toepassing op daardie element nie. Lees in die onderafdeling hieronder hoe u dit kan doen.

Stap 4. Gebruik groepgetalle om die aantal valenselektrone te bepaal

Die groepnommer van 'n nie-oorgangsmetaal kan gebruik word om die aantal valenselektrone in die atoom van die element te bepaal. Eenheid plek van groepnommer is die aantal valenselektrone in die element se atoom. Met ander woorde:

• Groep 1: 1 valenselektrone
• Groep 2: 2 valenselektrone
• Groep 13: 3 valenselektrone
• Groep 14: 4 valenselektrone
• Groep 15: 5 valenselektrone
• Groep: 6 valenselektrone
• Groep: 7 valenselektrone
• Groep: 8 valenselektrone (behalwe helium, wat 2 valenselektrone het)

• In ons voorbeeld, aangesien koolstof in groep 14 is, kan ons sê dat een koolstofatoom het vier valenselektrone.

  Oorgangsmetaal

  

  Stap 1. Soek die elemente van groepe 3 tot 12

  Soos hierbo opgemerk, word die elemente in groepe 3 tot 12 oorgangsmetale genoem en tree hulle anders op as die ander elemente wat valenselektrone betref. In hierdie afdeling sal ons die verskil verduidelik, tot 'n mate is dit dikwels nie moontlik om valenselektrone aan hierdie atome toe te ken nie.

  • Vir demonstrasiedoeleindes, neem ons Tantalum (Ta), element 73. In die volgende paar stappe gaan ons na die valenselektrone daarvan soek (of, ten minste, probeer).
  • Let daarop dat die oorgangsmetale die reeks lanthanide en actinide (ook die seldsame aardmetale genoem) insluit - twee rye elemente wat gewoonlik onderaan die res van die tabel geleë is, begin met lantaan en actinium. Al hierdie elemente sluit in groep 3 in die periodieke tabel.

  

  Stap 2. Verstaan dat oorgangsmetale nie tradisionele valenselektrone het nie

  Om te verstaan dat die rede waarom oorgangsmetale nie regtig werk soos die res van die periodieke tabel nie, verg 'n bietjie verduideliking van hoe elektrone in atome werk. Kyk hieronder vir 'n vinnige oorsig of slaan hierdie stap oor om die antwoord dadelik te kry.

  • Namate elektrone by atome gevoeg word, word hierdie elektrone gesorteer in verskillende orbitale - in wese verskillende streke rondom die atoom waar die atome saamgestel is. Gewoonlik is die valenselektrone die atome in die buitenste dop - met ander woorde die laaste atome wat bygevoeg is.
  • Om redes wat 'n bietjie ingewikkeld is om hier te verduidelik, wanneer atome by die buitenste d -dop van 'n oorgangsmetaal gevoeg word (meer hieroor hieronder), is die eerste atome wat die dop binnedring, geneig om op te tree soos gewone valenselektrone, maar daarna, elektrone gedra hulle dit nie so nie, en elektrone van ander wentellae werk soms selfs soos valenselektrone. Dit beteken dat 'n atoom verskeie valenselektrone kan hê, afhangende van hoe dit gemanipuleer word.
  • Vir 'n meer gedetailleerde verduideliking, kyk na die bladsy met goeie valenselektrone van Clackamas Community College.

  

  Stap 3. Bepaal die aantal valenselektrone gebaseer op hul groepnommer

  Weereens, die groepnommer van die element waarna u kyk, kan u vertel hoeveel valenselektrone dit het. Vir oorgangsmetale is daar egter geen patroon wat u kan volg nie - die groepnommer sal gewoonlik ooreenstem met 'n aantal moontlike valenselektrone. Die getalle is:

  • Groep 3: 3 valenselektrone
  • Groep 4: 2 tot 4 valenselektrone
  • Groep 5: 2 tot 5 valenselektrone
  • Groep 6: 2 tot 6 valenselektrone
  • Groep 7: 2 tot 7 valenselektrone
  • Groep 8: 2 of 3 valenselektrone
  • Groep 9: 2 of 3 valenselektrone
  • Groep 10: 2 of 3 valenselektrone
  • Groep 11: 1 tot 2 valenselektrone
  • Groep 12: 2 valenselektrone
  • In ons voorbeeld, aangesien Tantalum in groep 5 is, kan ons sê dat Tantalum tussen is twee en vyf valenselektrone, afhangende van die situasie.

  Deel 2 van 2: Vind van valenselektrone deur elektronkonfigurasie

  

  Stap 1. Leer hoe om elektronkonfigurasies te lees

  'N Ander manier om die valenselektrone van 'n element te vind, is met iets wat die elektronkonfigurasie genoem word. Die elektronkonfigurasie lyk dalk ingewikkeld, maar dit is slegs 'n manier om die elektronorbitale in 'n atoom met letters en syfers voor te stel, en dit is maklik as u weet wat u doen.

  • Kom ons kyk na 'n voorbeeldkonfigurasie vir die element natrium (Na):

    1s²2s²2 bls⁶3s¹

  • Let daarop dat hierdie elektronkonfigurasie eenvoudig 'n patroon soos hierdie herhaal:

    (nommer) (letter)^{(nommer hierbo)}(nommer) (letter)^{(nommer hierbo)}…

  • … ens. Patroon (nommer) (letter) eerste is die naam van die elektron orbitaal en ^{(nommer hierbo)} is die aantal elektrone in die baan - dit is dit!

  • Dus, vir ons voorbeeld, sê ons dat natrium het 2 elektrone in 1s. Orbitaal bygevoeg 2 elektrone in 2s. Orbitaal bygevoeg 6 elektrone in 2 p. Orbitale bygevoeg 1 elektron in die 3s -baan.

    Die totaal is 11 elektrone - natrium is element nommer 11, so dit maak sin.

  

  Stap 2. Vind die elektronkonfigurasie vir die element wat u bestudeer

  As u eers die elektronkonfigurasie van 'n element ken, is dit redelik maklik om die aantal valenselektrone te vind (behalwe natuurlik vir oorgangsmetale.) As u die opset van die probleem kry, kan u na die volgende stap gaan. As u dit self moet ondersoek, kyk hieronder:

  • Hier is die volledige elektronkonfigurasie vir ununoctium (Uuo), element nommer 118:

    1s²2s²2 bls⁶3s²3 bls⁶4s²3d¹⁰4 bls⁶5s²4d¹⁰5 bls⁶6s²4f¹⁴5d¹⁰6 bl⁶7s²5f¹⁴6d¹⁰7 bls⁶

  • Noudat u die opset het, hoef u net die elektronkonfigurasie van 'n ander atoom te vind om hierdie patroon van nuuts af te vul totdat u elektrone opraak. Dit is makliker as wat dit klink. As ons byvoorbeeld 'n wentelbaandiagram vir chloor (Cl), element nommer 17, met 17 elektrone wil skep, doen ons dit soos volg:

    1s²2s²2 bls⁶3s²3 bls⁵

  • Let op dat die aantal elektrone optel tot 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. U hoef net die hoeveelheid in die finale baan te verander - die res is dieselfde omdat die orbitale voor die laaste baan vol is.
  • Sien ook hierdie artikel vir ander elektronkonfigurasies.

  

  Stap 3. Voeg elektrone by die orbitale skulpe met die Oktetreël

  As elektrone by 'n atoom gevoeg word, val hulle in verskillende orbitale in die volgorde hierbo gelys - die eerste twee elektrone gaan in die 1s -baan, die volgende twee elektrone gaan in die 2s -orbitaal, die volgende ses elektrone gaan in die 2p -baan, en so aan. As ons met atome buite die oorgangsmetale werk, sê ons dat hierdie orbitale orbitale skulpe rondom die atoom vorm, met elke opeenvolgende dop verder weg van die vorige dop. Benewens die eerste dop, wat slegs twee elektrone kan bevat, kan elke dop agt elektrone bevat (behalwe weer, wanneer daar met oorgangsmetale gewerk word.) Dit word genoem Oktetreël.

  • Gestel ons kyk byvoorbeeld na die element boor (B). Aangesien die atoomgetal vyf is, weet ons dat die element vyf elektrone het en die elektronkonfigurasie so lyk: 1s²2s²2 bls¹. Aangesien die eerste orbitale dop slegs twee elektrone het, weet ons dat boor slegs twee skulpe het: een dop met twee 1s elektrone en een dop met drie elektrone van die 2s en 2p orbitale.
  • As 'n ander voorbeeld, sou 'n element soos chloor drie orbitale skulpe hê: een met 1s elektrone, een met twee 2s elektrone en ses 2p elektrone, en een met twee 3s elektrone en vyf 3p elektrone.

  

  Stap 4. Vind die aantal elektrone in die buitenste dop

  Noudat u die elektronskil van u element ken, is dit baie maklik om die valenselektrone te vind: gebruik net die aantal elektrone in die buitenste dop. As die buitenste dop vol is (met ander woorde, as die buitenste dop agt elektrone het, of vir die eerste dop twee), word die element inert en reageer dit nie maklik met ander elemente nie. Hierdie reël is egter weer nie van toepassing op oorgangsmetale nie.

  As ons byvoorbeeld boor gebruik, aangesien daar drie elektrone in die tweede dop is, kan ons sê dat boor het drie valenselektrone.

  

  Stap 5. Gebruik tabelrye as 'n snelskrif om orbitale skulpe te vind

  Die horisontale rye in die periodieke tabel word genoem "tydperk" element. Vanaf die bokant van die tabel stem elke periode ooreen met die aantal elektronskille wat die atoom in daardie periode het. U kan dit as 'n afkorting gebruik om te bepaal hoeveel valenselektrone 'n element het - begin net aan die linkerkant van die tydperk wanneer elektrone getel word. Weereens moet u die oorgangsmetale vir hierdie metode ignoreer.

  • Ons weet byvoorbeeld dat die element selenium vier wentelbane het omdat dit in die vierde periode is. Aangesien dit die sesde element van links in die vierde periode is (die oorgangsmetale ignoreer), weet ons dat die vierde buitenste dop ses elektrone het, en selenium dus ses valenselektrone.

    Wenke

    • Let daarop dat die elektronkonfigurasie op 'n bondige manier geskryf kan word met behulp van die edelgasse (elemente in groep 18) om die orbitale aan die begin van die opset te vervang. Die elektronkonfigurasie van natrium kan byvoorbeeld as [Ne] 3s1 geskryf word - eintlik dieselfde as neon, maar met een ekstra elektron in die 3s -orbitaal.
    • Oorgangsmetale kan valensie -subdoppe hê wat nie heeltemal gevul is nie. Die bepaling van die presiese aantal valenselektrone in oorgangsmetale behels beginsels van kwantumteorie wat nie in hierdie artikel gedek word nie.
    • Let daarop dat die periodieke tabel van land tot land verskil. Kyk dus of u die korrekte periodieke tabel gebruik om verwarring te voorkom.