Warstwa Walencji: co to jest i dystrybucja elektroniczna

Warstwa walencyjna jest ostatnią warstwą dystrybucji elektronowej atomu. Ponieważ jest to warstwa najbardziej zewnętrzna, jest również najdalej od jądra atomowego.

Według Reguła oktetu, powłoka walencyjna potrzebuje ośmiu elektronów do stabilizacji.

Tak więc atomy uzyskują stabilność, gdy mają 8 elektronów w powłoce walencyjnej. Dzieje się tak z gazami szlachetnymi, mają one pełną warstwę walencyjną. Jedynym wyjątkiem jest pierwiastek Hel, który ma 2 elektrony.

Pozostałe pierwiastki muszą utworzyć wiązania chemiczne, aby otrzymać brakujące elektrony i dotrzeć do ośmiu elektronów w powłoce walencyjnej.

W wiązaniach uczestniczą elektrony powłoki walencyjnej, ponieważ są one najbardziej zewnętrzne.

Warstwy elektrosfery

Zgodnie z modelem atomowym Rutherforda-Bohra elektrony krążą wokół jądra atomowego, w różnych warstwach energetycznych.

Istnieje siedem warstw oznaczonych literami K, L, M, N, O, P i Q. Każdy obsługuje maksymalną liczbę elektronów.

Warstwy elektroniczne i liczba elektronów, które obsługują

Przeczytaj też:

• Model atomowy Bohra
• Model atomowy Rutherforda
• Gazy szlachetne
• Reguła oktetu

Jak określić warstwę Walencji?

Warstwę walencyjną można określić na dwa sposoby: Dystrybucja elektroniczna i Układ okresowy pierwiastków.

Aby określić warstwę walencyjną za pomocą dystrybucji elektronicznej, Schemat Linusa Paulinga.

Schemat Paulinga

Przypomnij sobie, że diagram Paulinga podąża za rosnącym porządkiem energii. Ostatnią warstwą uzyskaną w rozkładzie elektronicznym jest warstwa walencyjna.

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

Tak więc w warstwie walencyjnej najbardziej energetycznym podpoziomem jest ostatnia warstwa.

Przykłady:

Azot - N

Liczba atomowa: 7
Dystrybucja elektroniczna: 1s² 2s² 2p³
Warstwa Walencji: 2s² 2p³, N ma 5 elektronów w powłoce walencyjnej.

Żelazo - Fe

Liczba atomowa: 26
Dystrybucja elektroniczna: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶
Warstwa Walencji: 4s², Fe ma 2 elektrony w powłoce walencyjnej.

Chlor - Cl

Liczba atomowa: 17
Dystrybucja elektroniczna: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵
Warstwa Walencji: 3s² 3p⁵, Cl ma 7 elektronów w powłoce walencyjnej.

Tlen - O

Liczba atomowa: 8
Dystrybucja elektroniczna: 1s² 2s² 2p⁴
Warstwa Walencji: 2s² 2p⁴, tlen ma 6 elektronów w powłoce walencyjnej.

Węgiel - C

Liczba atomowa: 6
Dystrybucja elektroniczna: 1s² 2s² 2p²
Warstwa Walencji: 2s² 2p², węgiel ma 4 elektrony w powłoce walencyjnej.

Przeczytaj także o Liczby kwantowe.

Do tej pory używane przykłady dotyczyły elementów stanu podstawowego. Ale ta sama zasada może być użyta do jony, kationy i aniony. Zobacz przykład:

Anion chlorkowy - Cl^-

Liczba atomowa chloru to 17. Gdyby był w stanie podstawowym, liczba elektronów byłaby równa liczbie protonów. Jednak w tym przypadku następuje wzmocnienie 1 elektronu.

Najpierw wykonaj dystrybucję elektroniczną dla pierwiastka chloru:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵

Mając dodatkowy elektron, dodaj ostatnią warstwę:

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶. Więc w powłoce walencyjnej jest 8 elektronów (3s² 3p⁶).

Zobacz też: Ćwiczenia z dystrybucji elektronicznej.

Aby określić warstwę walencyjną za pomocą układu okresowego, konieczne jest zidentyfikowanie okresu i rodziny pierwiastków.

Tak więc, podczas gdy rodzina 1A ma 1 elektron walencyjny, 2A ma 2 i tak dalej. Zawarte w nim pierwiastki chemiczne rodzina układu okresowego pierwiastków mają taką samą liczbę elektronów w powłoce walencyjnej.

Jest to jednak ważne tylko dla grup 1, 2, 13, 14, 15, 16 i 17, które mają następujące liczby elektronów w powłoce walencyjnej odpowiednio 1, 2, 3, 4, 5, 6 i 7.

W przypadku elementów, w których ta zależność nie jest możliwa, należy stosować dystrybucję elektroniczną.

Nie zapomnij! W wiązania chemiczne wynikają z potrzeby stabilizacji atomów, a tym samym tworzenia cząsteczek. Odbywa się to poprzez oddawanie elektronów z powłoki walencyjnej, które ponieważ znajdują się dalej od jądra, mają tendencję do oddawania.

Przeczytaj także o Geometria molekularna.

Ćwiczenia

1. Znajdź warstwę walencyjną następujących elementów:

Brom

Zobacz odpowiedź

₃₅br

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁵

Powłoka walencyjna bromu (rodzina 7A) ma 7 elektronów. To dlatego, że 4s² i 4p⁵ należą do warstwy N, natomiast 3d¹⁰ należy do warstwy M.

Aluminium

Zobacz odpowiedź

₁₃Glin

1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹

Aluminiowa powłoka walencyjna (rodzina 3A) ma 3 elektrony.

2. (UFSC) Liczba elektronów na każdym podpoziomie atomu strontu (₃₈Sr) w porządku rosnącym energii to:

a) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s²
b) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²
c) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 5s²
d) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4p⁶ 4s² 3d¹⁰ 5s²
e) 1s² 2s² 2p⁶ 3p⁶ 3s² 4s² 4p⁶ 3d¹⁰ 5s²

Zobacz odpowiedź

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

3. (IFSP/2013) Liczba elektronów w powłoce walencyjnej atomu wapnia (Z = 20) w stanie podstawowym wynosi

do 1
b) 2
c) 6
d) 8
e) 10

Zobacz odpowiedź

b) 2

Sprawdź pytania egzaminacyjne z komentowanym rozwiązaniem w: Ćwiczenia z układu okresowego pierwiastków.