Hur man hittar Valencia elektroner: 12 steg

Innehållsförteckning:

Hur man hittar Valencia elektroner: 12 steg
Hur man hittar Valencia elektroner: 12 steg

Video: Hur man hittar Valencia elektroner: 12 steg

Video: Hur man hittar Valencia elektroner: 12 steg
Video: Amanda chockar juryn och berör med sitt viktiga budskap 2024, Mars
Anonim

Inom kemi är valenselektroner de som finns i det yttersta elektroniska skalet av ett element. Att veta hur man hittar antalet valenselektroner för en viss atom är en viktig färdighet för kemister, eftersom denna information avgör vilken typ av kemiska bindningar som atomen kan bilda. Lyckligtvis behöver du bara en standard periodisk tabell för att hitta detta nummer.

steg

Del 1 av 2: Hitta valenselektronerna med ett periodiskt system

icke-övergångsmetaller

Hitta valenselektroner Steg 1
Hitta valenselektroner Steg 1

Steg 1. Hitta ett periodiskt system

Det är en tabell kategoriserad efter färg och består av flera olika rutor som listar alla de kemiska element som är kända för mänskligheten. Det avslöjar mycket information om grundämnena, och vi kommer att använda en del av det för att bestämma antalet valenselektroner i atomen vi undersöker. Dessa tabeller kan ofta hittas på insidan av kemibokomslagen. Det finns också ett utmärkt interaktivt bord tillgängligt online här.

Hitta valenselektroner Steg 2
Hitta valenselektroner Steg 2

Steg 2. Märk varje kolumn 1 till 18

I allmänhet kommer alla element i samma vertikala kolumn i det periodiska systemet att ha samma antal valenselektroner. Om tabellen inte har numrerade kolumner, ge varje kolumn ett tal som börjar med 1 längst till vänster och 18 längst till höger. I vetenskapliga termer kallas kolumner "grupper" av element.

Om vi till exempel arbetar med en tabell där grupperna inte är numrerade kommer vi att skriva 1 för väte (H), 2 för Beryllium (Be) och så vidare tills vi slutar med 18 för Helium (He)

Hitta valenselektroner Steg 3
Hitta valenselektroner Steg 3

Steg 3. Hitta det aktuella elementet i tabellen

För detta kan du använda den kemiska symbolen (bokstäverna i varje ruta), atomnumret (numret högst upp till vänster i varje ruta) eller annan tillgänglig information.

  • Låt oss till exempel hitta antalet valenselektroner för ett välkänt element: o kol (C), vars atomnummer är 6. Det ligger högst upp i gruppen 14. I nästa steg hittar vi dess valenselektroner.
  • I detta underavsnitt kommer vi att ignorera övergångsmetallerna, som är elementen i det rektangulära blocket som bildas av grupperna 3 till 12. Dessa element skiljer sig lite från resten, så stegen i detta underavsnitt gäller inte för dem. Se hur du hanterar dessa element i underavsnittet nedan.
Hitta valenselektroner Steg 4
Hitta valenselektroner Steg 4

Steg 4. Använd gruppnumren för att bestämma antalet valenselektroner

Du kan använda gruppnumret för en icke-övergångsmetall för att ta reda på hur många valenselektroner en atom av det elementet har. DE gruppnummer enhet är antalet valenselektroner i en atom av dessa element. 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 (förutom helium, som har 2).
  • I vårt exempel, eftersom kol är i grupp 14, kan vi säga att en kolatom har fyra valenselektroner.

övergångsmetaller

Hitta valenselektroner Steg 5
Hitta valenselektroner Steg 5

Steg 1. Hitta ett element från grupperna 3 till 12

Som nämnts ovan kallas elementen i grupperna 3 till 12 "övergångsmetaller" och beter sig annorlunda än resten av elementen när det gäller valenselektroner. I det här avsnittet kommer vi att förklara hur det i viss mån inte är möjligt att tilldela dessa atomer valenselektroner.

  • Som ett exempel, låt oss använda Tantalus (Ta), element 73. I nästa steg hittar vi, eller försöker hitta, dess valenselektroner.
  • Observera att övergångsmetaller inkluderar serien lantanid och aktinid (även kallad "sällsynta jordartsmetaller"), de två rader som vanligtvis är placerade under resten av bordet och som börjar med lantan och aktinium. Dessa element tillhör alla grupp 3 i det periodiska systemet.
Hitta valenselektroner Steg 6
Hitta valenselektroner Steg 6

Steg 2. Förstå att övergångsmetaller inte har "traditionella" valenselektroner

Att förstå varför övergångsmetaller inte "fungerar" som resten av det periodiska systemet kräver en kort förklaring av hur elektroner beter sig i atomer. Se nedan för en snabb sammanfattning eller hoppa över det här steget för att komma direkt till svaren.

  • När de läggs till en atom, fördelas elektroner i olika "orbitaler", som i princip är olika områden runt atomen där elektroner samlas. I allmänhet är valenselektronerna de från det yttersta skalet, det vill säga de sista tillagda.
  • Av alltför komplexa skäl att förklara här, när elektroner läggs till det yttersta d-skalet på en övergångsmetall (se nedan), tenderar de första som kommer in att fungera som normala valenselektroner, men efter det fungerar de inte längre så. form, och elektroner från andra orbitalskal fungerar ibland som valenselektroner istället. Detta innebär att en atom kan ha många valenselektroner, beroende på hur den manipuleras.
  • För en mer detaljerad förklaring på engelska, se Clackamas Community College: s utmärkta valenselektroner -sida.
Hitta valenselektroner Steg 7
Hitta valenselektroner Steg 7

Steg 3. Hitta antalet valenselektroner baserat på gruppnumret

Återigen kan gruppnumret för elementet du undersöker berätta dess valenselektroner. För övergångsmetaller finns det dock inget mönster du kan följa, eftersom gruppnumret vanligtvis kommer att motsvara en rad möjliga valenselektronnummer. Dessa är:

  • Grupp 3: 3 valenselektroner.
  • Grupp 4: 2 till 4 valenselektroner.
  • Grupp 5: 2 till 5 valenselektroner.
  • Grupp 6: 2 till 6 valenselektroner.
  • Grupp 7: 2 till 7 valenselektroner.
  • Grupp 8: 2 eller 3 valenselektroner.
  • Grupp 9: 2 eller 3 valenselektroner.
  • Grupp 10: 2 eller 3 valenselektroner.
  • Grupp 11: 1 eller 2 valenselektroner.
  • Grupp 12: 2 valenselektroner.
  • I vårt exempel, eftersom Tantalus är i grupp 5, kan vi säga att den har mellan två och fem valenselektroner, beroende på situationen.

Del 2 av 2: Hitta valenselektroner med en elektronkonfiguration

Hitta valenselektroner Steg 8
Hitta valenselektroner Steg 8

Steg 1. Lär dig läsa en elektronisk konfiguration

Detta är ett annat sätt att hitta valenselektroner i ett element. Det kan verka komplicerat till en början, men det är vanligtvis bara ett sätt att representera elektronorbitalerna i en atom med bokstäver och siffror, och det är lätt att förstå när du vet vad du tittar på.

  • Låt oss se till exempel konfigurationen av elementet natrium (Na):

    1s22s22p63s1
  • Observera att denna elektroniska konfiguration bara är en upprepad rad som går så här:

    (nummer) (bokstav)(högt tal)(nummer) (bokstav)(högt tal)
  • … och så vidare. det första blocket (nummer) (bokstav) är namnet på den elektroniska orbitalen och (högt tal) är antalet elektroner i den orbitalen. Det är allt!
  • Så i vårt exempel skulle vi säga att natrium har 2 elektroner i 1s orbital, mest 2 elektroner i 2s orbital, mest 6 elektroner i 2p orbital, mest 1 elektron i 3s orbital. Totalt finns det 11 elektroner. Natrium är element #11, så det är vettigt.
Hitta valenselektroner Steg 9
Hitta valenselektroner Steg 9

Steg 2. Hitta den elektroniska konfigurationen av elementet du undersöker

När du väl känner till ett elements elektronkonfiguration är det ganska enkelt att hitta antalet valenselektroner (förutom naturligtvis för övergångsmetaller). Om du får konfigurationen kan du hoppa direkt till nästa steg. Om du behöver hitta den, se nedan:

  • Den fullständiga elektroniska konfigurationen för Ununoctio (Uuo), element 118 följer:

    1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6
  • Nu när du har det är allt du behöver göra för att hitta elektronkonfigurationen för en annan atom att fylla i det mönstret från början tills det tar slut på elektroner. Det är lättare än det låter. Om vi till exempel vill göra orbitaldiagrammet för klor (Cl), ett element med 17 elektroner, kommer vi att göra följande:

    1s22s22p63s23p5
  • Observera att summan av elektronerna är 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Du behöver bara ändra numret på den sista orbitalen; resten kommer att vara densamma, eftersom de tidigare orbitalerna kommer att vara helt fulla.
  • För att lära dig mer om elektronisk konfiguration, läs också den här artikeln.
Hitta valenselektroner Steg 10
Hitta valenselektroner Steg 10

Steg 3. Placera elektronerna i orbitalskal med oktettregeln

När elektroner läggs till någon atom, kommer de in i olika orbitaler i den ordning som anges ovan: de två första anger 1: or, de två nästa anger 2: or, nästa sex anger 2p, och så vidare. När vi har att göra med atomer som inte är övergångsmetaller säger vi att dessa orbitaler bildar lager runt atomen, där varje på varandra följande lager är längre från varandra än de tidigare. Bortsett från det första skalet, som bara kan ha 2 elektroner, kan var och en ha upp till 8 elektroner (förutom igen vid övergångsmetaller). detta är samtalet Oktettregel.

  • Låt oss till exempel säga att vi tittar på Boro -elementet (B). Eftersom atomnumret är fem vet vi att det har 5 elektroner och att dess elektronkonfiguration är följande: 1s22s22p1. Eftersom det första orbitalskalet bara har 2 elektroner, vet vi att Bor har två skal: en med två 1: s elektroner och en med tre elektroner från 2: orna och 2p orbitaler.
  • Som ett annat exempel kommer ett element som klor att ha tre orbitalskal: en med två 1s elektroner, en med två 2s elektroner och sex 2p elektroner, och en med två 3s elektroner och fem 3p elektroner.
Hitta valenselektroner Steg 11
Hitta valenselektroner Steg 11

Steg 4. Hitta antalet elektroner i det yttersta skalet

Nu när du känner till elementets elektronskal, är det enkelt att hitta valenselektronerna: använd bara antalet elektroner i det yttersta skalet. Om detta skal är fullt (det vill säga om det har åtta elektroner eller, i fallet med det första skalet, 2), är elementet inert och reagerar inte lätt med andra. Återigen gäller dock reglerna inte så bra för övergångsmetaller.

Om vi till exempel arbetar med Bor, eftersom det finns tre elektroner i det andra skalet, kan vi säga att detta element har tre valenselektroner.

Hitta valenselektroner Steg 12
Hitta valenselektroner Steg 12

Steg 5. Använd tabelllinjerna som genvägar till orbitalskiktet

De horisontella linjerna i det periodiska systemet kallas perioder av elementen. Från början motsvarar varje period antalet elektronskal som atomerna i den raden har. Du kan använda denna information som en genväg för att avgöra hur många valenselektroner ett element har. Börja bara på vänster sida av perioden när du räknar elektronerna. Ignorera igen övergångsmetaller när du använder den här metoden.

Till exempel vet vi att elementet selen har fyra orbitalskikt eftersom det är i den fjärde perioden. Eftersom det är det sjätte elementet från vänster under denna period (ignorerar övergångsmetallerna) vet vi att det yttre fjärde skalet har sex elektroner och därför att selen har sex valenselektroner.

Tips

  • Observera att de elektroniska konfigurationerna kan skrivas i en sammanfattad form med hjälp av ädelgaser (elementen i grupp 18) för att fungera som orbitaler i början av konfigurationen. Exempelvis kan elektronkonfigurationen av natrium skrivas som [Ne] 3s1. I huvudsak är det detsamma som neon, men med ett extra element i 3 -talet.
  • Övergångsmetaller kan ha ofullständigt fyllda valensunderskal. Att bestämma det exakta antalet valenselektroner i dessa metaller innebär principer för kvantteori som ligger utanför ramen för denna artikel.
  • Tänk på att periodiska tabeller skiljer sig från land till land, så se till att du använder rätt för att undvika förvirring.

Rekommenderad: