Değerlik tabakası olan elektronlar bir elemanın kimyasal özelliklerinden sorumlu olan bir tanesidir. Bu kabuktaki elektronlar, komşu bir atomunkilerle etkileşime girerek kovalent bağlar (AB) oluşturur; ve bir atomdan diğerine daha elektronegatif göç ederlerse, iyonik bağlar (A + B–).
Bu katman, temel kuantum numarası n ile tanımlanır, bu da elementin periyodik tabloda bulunduğu dönemi gösterir. Grup sıralaması, değerlik kabuğundaki yörüngede dönen elektronların sayısına bağlıdır. Yani 2'ye eşit bir n için sekiz elektron işgal edebilir: sekiz grup (1-8).
Kaynak: Gabriel Bolívar
Yukarıdaki görüntü, değerlik katmanının anlamını göstermektedir. Atomun merkezindeki siyah nokta çekirdektir, geri kalan eşmerkezli daireler ise n ile tanımlanan elektronik kabuklardır.
Bu atomun kaç katmanı var? Her birinin kendi rengi vardır ve dört olduğu için atomun dört katmanı vardır (n = 4). Ayrıca, katmandan çekirdeğe olan mesafe arttıkça rengin azaldığını da unutmayın. Değerlik katmanı, çekirdekten en uzak olanıdır: en açık renge sahip olan katmandır.
Değerlik katmanı nedir?
Görüntüye göre, değerlik kabuğu, elektronların işgal ettiği bir atomun son yörüngelerinden başka bir şey değildir. Açık mavi kabukta, n = 4 için, bir dizi 4s, 4p, 4d ve 4f orbitalleri vardır; yani, içinde farklı elektronik kapasitelere sahip başka alt katmanlar vardır.
Bir atomun 4n yörüngesinin tamamını doldurması için elektronlara ihtiyacı vardır. Bu süreç, bir süre boyunca elemanların elektronik konfigürasyonlarında gözlemlenebilir.
Örneğin, potasyum 4s 1 elektron konfigürasyonuna sahipken, kalsiyum sağında 4s 2 . Bu ayarlara göre değerlik katmanı nedir? Terim, soy gaz argon 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6'nın elektron konfigürasyonunu ifade eder . Bu, iç veya kapalı katmanı (çekirdek olarak da bilinir) temsil eder.
4s orbitali en yüksek enerjiye sahip olduğundan ve yeni elektronların girdiği yer olduğundan, hem K hem de Ca için değerlik kabuğunu temsil eder. K ve Ca atomları görüntüdeki ile karşılaştırıldıysa, tüm iç katmanlar mavi olurdu; ve 4s açık mavi katman, dış katman.
karakteristikleri
Yukarıda belirtilenlerin hepsinden, tüm atomlar için değerlik kabuğunun bazı özellikleri özetlenebilir:
-Enerji seviyeniz daha yüksek; aynı olan, çekirdekten daha da uzaklaştırılır ve en düşük elektron yoğunluğuna sahiptir (diğer katmanlara kıyasla).
- Eksik. Bu nedenle periyodik tabloda soldan sağa doğru bir periyot geçtikçe elektronlarla dolmaya devam edecektir.
-Kovalent veya iyonik bağların oluşumunda rol alır.
Potasyum ve kalsiyum metalleri söz konusu olduğunda, bunlar oksitlenerek katyon haline gelir. K + , elektronik bir konfigürasyona sahiptir, çünkü tek harici elektronunu 4s 1 kaybeder . Ve Ca 2+ tarafında , konfigürasyonu da; çünkü bir elektron kaybetmek yerine iki (4s 2 ) kaybedersiniz .
Ama eğer ikisi de valans kabuklarından elektronları kaybederlerse ve elektronik konfigürasyona sahiplerse, K + ve Ca 2+ arasındaki fark nedir? Fark iyonik yarıçaplarındadır. Ca2 + , K + ' dan daha küçüktür , çünkü kalsiyum atomunun daha büyük bir kuvvetle (kapalı veya değerlik kabukları) dış elektronları çeken ek bir protonu vardır.
Valans kabuğu 4s kaybolmadı: sadece bu iyonlar için boştur.
Örnekler
Değerlik kabuğu kavramı, kimyanın birçok yönünde doğrudan veya dolaylı olarak bulunabilir. Elektronları bağ oluşumuna katılanlar olduğundan, bunlara hitap eden herhangi bir konu (TEV, RPECV, reaksiyon mekanizmaları vb.) Söz konusu katmana atıfta bulunmalıdır.
Bunun nedeni, değerlik kabuğundan daha önemli olan elektronlarıdır; değerlik elektronları denir. Elektronik konfigürasyonların aşamalı yapısında temsil edildiğinde, bunlar atomun elektronik yapısını ve dolayısıyla kimyasal özelliklerini tanımlar.
Bir atom A ve başka bir B'nin bu bilgisinden, bileşiklerinin yapıları Lewis yapıları aracılığıyla özetlenebilir. Benzer şekilde, bir dizi bileşiğin elektronik ve moleküler yapıları, değerlik elektronlarının sayısı ile belirlenebilir.
Değerlik kabuğunun mümkün olan en basit örnekleri periyodik tabloda bulunur; özellikle, elektron konfigürasyonlarında.
örnek 1
Periyodik tablodaki bir elementi ve yerini ancak elektron konfigürasyonu ile belirlemek mümkündür. Öyleyse, bir X elemanı 5s 2 5p 1 konfigürasyonuna sahipse , bu nedir ve hangi dönem ve gruba aittir?
N = 5 olduğundan, X beşinci periyoddadır. Ek olarak, üç değerlik elektronuna sahiptir: ikisi 5s 2 yörüngesinde ve biri 5p 1'de . İç katman daha fazla bilgi sağlamaz.
X'in üç elektronu olduğundan ve 5p orbitalleri eksik olduğundan, p bloğundadır; ayrıca, grup IIIA (Romanesk sistemi) veya 13 (IUPAC tarafından onaylanmış mevcut numaralandırma sistemi). O zaman X, indiyum elementi ile ilgilidir.
Örnek 2
4d 10 5s 1 elektron konfigürasyonuna sahip X elementi nedir ? In gibi, döneme ait olduğuna dikkat edin, çünkü 5s 1 orbitali en yüksek enerjiye sahip olandır. Bununla birlikte, değerlik kabuğu, eksik oldukları için 4d orbitalleri de içerir .
Değerlik katmanları daha sonra pos bloğunun bir öğesi için nsnp olarak adlandırılabilir; veya (n-1) dns, d bloğunun bir elemanı için. Yani gizemli eleman X, blok d'ye aittir çünkü elektronik konfigürasyonu (n-1) dns (4d 10 5s 1 ) tipindedir .
Hangi gruba dahilsiniz? 4d 10 yörüngesinden on elektron ve 5s 1'den bir elektron topladığımızda, X on bir değerlik elektronuna sahiptir. Bu nedenle, grup IB veya 11'e yerleştirilmelidir. Periyodik tablonun 5. periyodundan 11. gruba geçildiğinde, biri gümüş, Ag elementine rastlar.
Referanslar
- Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. (dördüncü baskı, s. 23). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck ve Stanley. Kimya. (8. baskı). CENGAGE Learning, s 287.
- NDT Kaynak Merkezi. (Sf). Valence Kabuğu. Alınan: nde-ed.org
- Clackamas Topluluğu Koleji. (2002). Değerlik Elektronları. Kurtarıldı: dl.clackamas.edu
- Kimya LibreTexts. (Sf). Değerlik ve Çekirdek Elektronlar. Chem.libretexts.org adresinden kurtarıldı