The valence shell ialah seorang yang elektron bertanggungjawab terhadap sifat kimia unsur. Elektron dalam cangkang ini berinteraksi dengan atom atom yang berdekatan, sehingga membentuk ikatan kovalen (AB); dan jika mereka berpindah dari satu atom ke atom yang lebih elektronegatif, ikatan ion (A + B–).
Lapisan ini didefinisikan oleh nombor kuantum utama n, yang pada gilirannya menunjukkan tempoh di mana elemen tersebut dijumpai dalam jadual berkala. Sementara urutan kumpulan bergantung pada bilangan elektron yang mengorbit pada shell valens. Jadi untuk n sama dengan 2, ia boleh menempati lapan elektron: lapan kumpulan (1-8).
Sumber: Gabriel Bolívar
Gambar di atas menggambarkan maksud lapisan valensi. Titik hitam di tengah atom adalah nukleus, sementara bulatan sepusat yang tinggal adalah cengkerang elektronik yang ditentukan oleh n.
Berapakah bilangan lapisan atom ini? Masing-masing mempunyai warna tersendiri, dan kerana ada empat, maka atom itu mempunyai empat lapisan (n = 4). Perhatikan juga bahawa warna merosot apabila jarak dari lapisan ke teras meningkat. Lapisan valensi adalah lapisan paling jauh dari inti: lapisan dengan warna paling ringan.
Apakah lapisan valensi?
Menurut gambar, shell valensi tidak lebih dari orbit terakhir atom yang ditempati oleh elektron. Dalam cangkang biru muda, untuk n = 4, terdapat rangkaian orbit 4s, 4p, 4d dan 4f; iaitu di dalamnya terdapat sub-lapisan lain dengan kapasiti elektronik yang berbeza.
Satu atom memerlukan elektron untuk mengisi semua orbital 4n. Proses ini dapat diperhatikan dalam konfigurasi elektronik elemen dalam satu jangka masa.
Contohnya, kalium mempunyai konfigurasi elektron 4s 1 , sementara kalsium, di sebelah kanannya, 4s 2 . Menurut tetapan ini, apakah lapisan valensi? Istilah ini merujuk kepada konfigurasi elektron argon gas mulia 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Ini mewakili lapisan dalam atau tertutup (juga dikenali sebagai kernel).
Oleh kerana orbit 4s adalah yang mempunyai tenaga tertinggi, dan di mana elektron baru masuk, ia mewakili shell valensi untuk K dan Ca. Sekiranya atom K dan Ca dibandingkan dengan yang ada dalam gambar, semua lapisan dalam berwarna biru; dan 4s lapisan biru muda, yang paling luar.
ciri
Dari semua yang disebutkan di atas, beberapa ciri shell valensi untuk semua atom dapat diringkaskan:
- Tahap tenaga anda lebih tinggi; apa yang sama, ia lebih jauh dikeluarkan dari nukleus dan mempunyai ketumpatan elektron paling rendah (berbanding dengan lapisan lain).
-Ini tidak lengkap. Oleh itu, ia akan terus diisi dengan elektron sebagai titik dilintasi dari kiri ke kanan di atas jadual berkala.
-Ia mengambil bahagian dalam pembentukan ikatan kovalen atau ionik.
Bagi logam kalium dan kalsium, mereka teroksidasi menjadi kation. K + mempunyai konfigurasi elektronik, kerana kehilangan satu-satunya elektron luarannya 4s 1 . Dan di sisi Ca 2+ , konfigurasinya juga; kerana daripada kehilangan satu elektron, anda kehilangan dua (4s 2 ).
Tetapi apa perbezaan antara K + dan Ca 2+ , jika mereka berdua kehilangan elektron dari shell valensnya dan mempunyai konfigurasi elektronik? Perbezaannya adalah pada jejari ion mereka. Ca 2+ lebih kecil daripada K + , kerana atom kalsium mempunyai proton tambahan yang menarik elektron luaran dengan daya yang lebih besar (shell tertutup atau valensi).
Cangkang valensi 4s belum hilang: hanya kosong untuk ion-ion ini.
Contoh
Konsep shell valensi boleh didapati secara langsung atau tidak langsung dalam banyak aspek kimia. Oleh kerana elektronnya adalah yang berpartisipasi dalam pembentukan ikatan, topik apa pun yang menanganinya (TEV, RPECV, mekanisme reaksi, dll.) Mesti merujuk pada lapisan tersebut.
Ini kerana, lebih penting daripada shell valens, adalah elektronnya; disebut elektron valens. Apabila dinyatakan dalam pembinaan progresif konfigurasi elektronik, ini menentukan struktur elektronik atom, dan oleh itu sifat kimianya.
Dari maklumat atom A dan B yang lain, struktur sebatiannya dapat digariskan melalui struktur Lewis. Begitu juga, struktur elektronik dan molekul sebilangan sebatian dapat ditentukan oleh bilangan elektron valensi.
Contoh cangkang valens paling mudah yang terdapat di jadual berkala; khususnya, dalam konfigurasi elektron.
Contoh 1
Adalah mungkin untuk mengenal pasti elemen dan lokasinya dalam jadual berkala hanya dengan konfigurasi elektron. Oleh itu, jika elemen X mempunyai konfigurasi 5s 2 5p 1 , apakah itu dan tempoh dan kumpulan mana ia berada?
Oleh kerana n = 5, X berada dalam tempoh kelima. Di samping itu, ia mempunyai tiga elektron valensi: dua di orbital 5s 2 dan satu di orbit 5p 1 . Lapisan dalam tidak memberikan lebih banyak maklumat.
Oleh kerana X mempunyai tiga elektron, dan orbitnya 5p tidak lengkap, ia berada di blok p; lebih-lebih lagi, dalam kumpulan IIIA (sistem Romanesque) atau 13 (sistem penomboran semasa yang diluluskan oleh IUPAC). X kemudian mengenai unsur indium, In.
Contoh 2
Apakah unsur X dengan konfigurasi elektron 4d 10 5s 1 ? Perhatikan bahawa seperti In, ini termasuk dalam tempoh 5, kerana orbit 5s 1 adalah yang mempunyai tenaga tertinggi. Walau bagaimanapun, shell valensi juga merangkumi orbital 4d, kerana ia tidak lengkap .
Lapisan valensi kemudian boleh ditetapkan sebagai nsnp, untuk elemen blok pos; atau (n-1) dns, untuk unsur blok d. Jadi unsur misteri X tergolong dalam blok d kerana konfigurasi elektroniknya adalah jenis (n-1) dns (4d 10 5s 1 ).
Anda termasuk dalam kumpulan mana? Menambah sepuluh elektron dari orbital 4d 10 , dan satu dari 5s 1 , X mempunyai sebelas elektron valensi. Oleh itu, ia mesti diletakkan dalam kumpulan IB atau 11. Setelah melalui tempoh 5 jadual berkala ke kumpulan 11, seseorang tersandung pada elemen perak, Ag.
Rujukan
- Shiver & Atkins. (2008). Kimia bukan organik. (edisi keempat, hlm.23). Bukit Mc Graw.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kimia. (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE, hlm 287.
- Pusat Sumber NDT. (sf). The Valence Shell. Diambil dari: nde-ed.org
- Kolej Komuniti Clackamas. (2002). Elektron Valens. Dipulihkan dari: dl.clackamas.edu
- LibreTexts Kimia. (sf). Elektron Valen dan Teras. Dipulihkan dari: chem.libretexts.org