שכבת ולנסיה: מה זה והפצה אלקטרונית

שכבת הערכיות היא השכבה האחרונה של ההפצה האלקטרונית של האטום. מכיוון שהיא השכבה החיצונית ביותר, היא גם הרחוקה ביותר מגרעין האטום.

על פי חוק האוקטט, מעטפת הערכיות זקוקה לשמונה אלקטרונים כדי להתייצב.

לפיכך, אטומים רוכשים יציבות כאשר יש להם 8 אלקטרונים במעטפת הערכיות. זה קורה עם גזים אצילים, יש להם את שכבת הערכיות השלמה. היוצא מן הכלל היחיד הוא יסוד הליום שיש בו 2 אלקטרונים.

האלמנטים האחרים צריכים ליצור קשרים כימיים כדי לקבל את האלקטרונים החסרים ולהגיע לשמונת האלקטרונים בקליפת הערכיות.

אלקטרוני מעטפת הערכיות הם אלה שמשתתפים בקשרים, מכיוון שהם החיצוניים ביותר.

שכבות אלקטרוספרה

על פי המודל האטומי של רתרפורד-בוהר, אלקטרונים סובבים סביב גרעין האטום, בשכבות אנרגטיות שונות.

ישנן שבע שכבות המיועדות באותיות K, L, M, N, O, P ו- Q. כל אחד מהם תומך במספר מקסימלי של אלקטרונים.

שכבות אלקטרוניות ומספר האלקטרונים שהם תומכים בהם

קרא גם:

• המודל האטומי של בוהר
• המודל האטומי של רתרפורד
• גזים אצילים
• חוק האוקטט

כיצד לקבוע את שכבת ולנסיה?

ניתן לקבוע את שכבת הערכיות בשתי דרכים: הפצה אלקטרונית ו טבלה מחזורית.

כדי לקבוע את שכבת הערכיות באמצעות הפצה אלקטרונית, תרשים לינוס פאולינג.

תרשים פאולינג

כזכור, דיאגרמת פאולינג עוקבת אחר סדר האנרגיה ההולך וגדל. השכבה האחרונה המתקבלת בהפצה האלקטרונית היא שכבת הערכיות.

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p⁶

לכן, בשכבת הערכיות, רמת המשנה האנרגטית ביותר היא השכבה האחרונה.

דוגמאות:

חנקן - N

מספר אטומי: 7
הפצה אלקטרונית: 1 שניות² 2s² 2p³
שכבת ולנסיה: 2 שניות² 2p³, ל- N 5 אלקטרונים במעטפת הערכיות.

ברזל - Fe

מספר אטומי: 26
הפצה אלקטרונית: 1 שניות² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶
שכבת ולנסיה: 4S², לפה יש 2 אלקטרונים במעטפת הערכיות.

כלור - קל

מספר אטומי: 17
הפצה אלקטרונית: 1 שניות² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
שכבת ולנסיה: 3s² 3p⁵, ל- Cl 7 אלקטרונים במעטפת הערכיות.

חמצן - O

מספר אטומי: 8
הפצה אלקטרונית: 1 שניות² 2s² 2p⁴
שכבת ולנסיה: 2 שניות² 2p⁴, לחמצן יש 6 אלקטרונים בקליפת הערכיות.

פחמן - C

מספר אטומי: 6
הפצה אלקטרונית: 1 שניות² 2s² 2p²
שכבת ולנסיה: 2 שניות² 2p², לפחמן 4 אלקטרונים במעטפת הערכיות.

קרא גם על מספרים קוונטיים.

עד כה, הדוגמאות ששימשו היו עם אלמנטים במצב קרקע. אבל ניתן להשתמש באותו עיקרון יונים, קטיונים ואניונים. ראה את הדוגמה:

אניון כלוריד - קל^-

המספר האטומי של כלור הוא 17. אם זה היה במצב הקרקע שלו, מספר האלקטרונים יהיה שווה למספר הפרוטונים. עם זאת, במקרה זה יש רווח של אלקטרון אחד.

ראשית, בצע את ההפצה האלקטרונית עבור אלמנט הכלור:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

עם רווח של אלקטרון נוסף, הוסף בשכבה האחרונה:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶. אז יש 8 אלקטרונים בקליפת הערכיות (3s² 3p⁶).

ראה גם: תרגילים בנושא הפצה אלקטרונית.

כדי לקבוע את שכבת הערכיות דרך הטבלה המחזורית, יש צורך לזהות את התקופה ואת משפחת האלמנטים.

לפיכך, בעוד שמשפחת 1A כוללת אלקטרון ערכיות אחד, ל- 2A יש 2 וכן הלאה. היסודות הכימיים הכלולים בו משפחת טבלה מחזורית בעלי מספר זהה של אלקטרונים במעטפת הערכיות.

עם זאת, זה תקף רק לקבוצות 1, 2, 13, 14, 15, 16 ו -17 עם המספרים הבאים של אלקטרונים בקליפת הערכיות 1, 2, 3, 4, 5, 6 ו -7 בהתאמה.

עבור אלמנטים שבהם קשר זה אינו אפשרי, יש להשתמש בהפצה אלקטרונית.

אל תשכח! בְּ קשרים כימים נובעים מהצורך לייצב אטומים וכך ליצור מולקולות. זה נעשה על ידי תרומת אלקטרונים מקליפת הערכיות, שמכיוון שהם רחוקים יותר מהגרעין, יש להם נטייה לתרום.

קרא גם על גיאומטריה מולקולרית.

תרגילים

1. מצא את שכבת הערכיות של האלמנטים הבאים:

בְּרוֹם

ראה תשובה

₃₅br

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

מעטפת הערכיות של הברום (משפחת 7A) כוללת 7 אלקטרונים. זה בגלל 4s² ו- 4p⁵ שייכים לשכבת N ואילו 3d¹⁰ שייך לשכבה M.

אֲלוּמִינְיוּם

ראה תשובה

₁₃אל

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

מעטפת הערכיות של האלומיניום (משפחת 3A) כוללת 3 אלקטרונים.

2. (UFSC) מספר האלקטרונים בכל תת-משנה של אטום סטרונציום (₃₈Sr) בסדר עולה של אנרגיה הוא:

א) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²
ב) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²
ג) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 5s²
ד) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4p⁶ 4s² 3d¹⁰ 5s²
ה) 1s² 2s² 2p⁶ 3p⁶ 3s² 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²

ראה תשובה

א) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²

3. (IFSP / 2013) מספר האלקטרונים במעטפת הערכיות של אטום הסידן (Z = 20), במצב הקרקע הוא

עד 1
ב) 2
ג) 6
ד) 8
ה) 10

ראה תשובה

ב) 2

בדוק את שאלות בחינת הקבלה עם החלטה שהגיבה ב: תרגילים על הטבלה המחזורית.