Ako nájsť valenčné elektróny?
Ak chcete nájsť valenčné elektróny pomocou bodovej tabuľky, najskôr zistite, či je váš atóm prechodným kovom, čo sú prvky v strednom obdĺžniku tabuľky. Ak sa atóm nachádza mimo tohto bloku, vyhľadajte číslo jeho skupiny v hornej časti tabuľky. Číslica v skupine je počet valenčných elektrónov. Ak chcete vyriešiť problém bez periodickej tabuľky, nájdite elektrónovú konfiguráciu prvku a spočítajte elektróny do 1 skupiny 2 a potom do škrupín 8. Číslo v poslednej skupine je množstvo valenčných elektrónov. Prečítajte si podrobné vysvetlenia a príklady.
V chémii sú valenčné elektróny elektróny, ktoré sa nachádzajú v najvzdialenejšom elektrónovom obale prvku.
V chémii sú valenčné elektróny elektróny, ktoré sa nachádzajú v najvzdialenejšom elektrónovom obale prvku. Vedieť, ako nájsť počet valenčných elektrónov v konkrétnom atóme, je pre chemikov dôležitou zručnosťou, pretože tieto informácie určujú druhy chemických väzieb, ktoré môže vytvárať, a teda reaktivitu prvku. Našťastie na nájdenie valenčných elektrónov prvku potrebujete štandardnú periodickú tabuľku prvkov.
Časť 1 z 2: Nájdenie valenčných elektrónov s periodickou tabuľkou
Nepriechodné kovy
- 1Nájdite periodickú tabuľku prvkov. Táto tabuľka je farebne označená a pozostáva z mnohých rôznych štvorcov, ktoré uvádzajú všetky chemické prvky, ktoré ľudstvo pozná. Periodická tabuľka ukazuje veľa informácií o prvkoch - budeme používať niektoré z týchto informácií určiť počet valenčných elektrónov v atóme sme vyšetruje. Obvykle ich nájdete vo vnútri obalu učebníc chémie. K dispozícii je tiež vynikajúci Interaktívne tabuľka on-line tu.
- 2Každý stĺpec označte v periodickej tabuľke prvkov od 1 do 18. Všeobecne platí, že v periodickej tabuľke budú mať všetky prvky v jednom zvislom stĺpci rovnaký počet valenčných elektrónov. Ak vaša periodická tabuľka ešte nemá očíslované všetky stĺpce, zadajte každému číslo začínajúce 1 na úplne ľavom konci a 18 na úplne pravom konci. Z vedeckého hľadiska sa tieto stĺpce nazývajú prvkom „skupiny“.
- Ak by sme napríklad pracovali s periodickou tabuľkou, v ktorej skupiny nie sú očíslované, napísali by sme 1 nad vodík (H), 2 nad berýlium (Be) atď., Kým by sme napísali 18 nad hélium (He).
- 3Nájdite svoj prvok na stole. Teraz nájdite na stole prvok, pre ktorý chcete nájsť valenčné elektróny. Môžete to urobiť pomocou jeho chemického symbolu (písmena v každom políčku), jeho atómového čísla (číslo v ľavom hornom rohu každého poľa) alebo iných informácií, ktoré máte na stole k dispozícii.
- Napríklad nájdeme valenčné elektróny pre veľmi bežný prvok: uhlík (C). Tento prvok má atómové číslo 6. Nachádza sa na vrchole skupiny 14. V nasledujúcom kroku nájdeme jeho valenčné elektróny.
- V tomto podsekcii budeme ignorovať prechodné kovy, čo sú prvky v bloku v tvare obdĺžnika, ktorý vytvorili skupiny 3 až 12. Tieto prvky sa trochu líšia od ostatných, takže kroky v tomto pododdiele nebudú pracovať na nich. Pozrite sa, ako sa s nimi vysporiadať v nižšie uvedenom pododdiele.
- 4Pomocou čísel skupín určte počet valenčných elektrónov. Skupinové číslo neprechodného kovu je možné použiť na nájdenie počtu valenčných elektrónov v atóme tohto prvku. Tie namiesto čísla skupiny je počet valenčných elektrónov v atóme týchto prvkov. Inými slovami:
- Skupina 1: 1 valenčný elektrón
- Skupina 2: 2 valenčné elektróny
- Skupina 13: 3 valenčné elektróny
- Skupina 14: 4 valenčné elektróny
- Skupina 15: 5 valenčných elektrónov
- Skupina 16: 6 valenčných elektrónov
- Skupina 17: 7 valenčných elektrónov
- Skupina 18: 8 valenčných elektrónov (okrem hélia, ktoré má 2)
- V našom prípade, pretože uhlík je v skupine 14, môžeme povedať, že jeden atóm uhlíka má štyri valenčné elektróny.
Valenčné elektróny sú vo všeobecnosti elektróny v najvzdialenejšom obale - inými slovami, pridané posledné elektróny.
Prechodné kovy
- 1Nájdite prvok zo skupín 3 až 12. Ako bolo uvedené vyššie, prvky v skupinách 3 až 12 sa nazývajú „prechodné kovy“ a pokiaľ ide o valenčné elektróny, správajú sa inak ako ostatné prvky. V tejto časti vysvetlíme, ako do určitej miery často nie je možné priradiť týmto atómom valenčné elektróny.
- Napríklad si vyberieme tantal (Ta), prvok 73. V nasledujúcich niekoľkých krokoch nájdeme jeho valenčné elektróny (alebo sa o to aspoň pokúsime.)
- Všimnite si toho, že medzi prechodné kovy patrí lantanoidová a aktinidová séria (tiež nazývaná „kovy vzácnych zemín “) - dva rady prvkov, ktoré sú zvyčajne umiestnené pod zvyškom tabuľky, začínajúc lantánom a aktiniom. Všetky tieto prvky patria do skupiny 3 periodickej tabuľky.
- 2Pochopte, že prechodné kovy nemajú „tradičné“ valenčné elektróny. Pochopenie toho, prečo prechodové kovy v skutočnosti „nefungujú“ ako zvyšok periodickej tabuľky, vyžaduje malé vysvetlenie spôsobu, akým sa elektróny správajú v atómoch. Stručný prehľad nájdete nižšie alebo preskočte tento krok, aby ste získali odpovede priamo.
- Keď sa elektróny pridávajú k atómu, triedia sa na rôzne „orbitály“ - v zásade rôzne oblasti okolo jadra, v ktorých sa elektróny zhromažďujú. Vo všeobecnosti sú valenčné elektróny elektróny v najvzdialenejšom obale - inými slovami, posledné pridané elektróny.
- Z dôvodov, ktoré sú príliš komplikované na to, aby sa to tu vysvetľovalo, keď sú elektróny pridané do najvzdialenejšieho obalu d prechodového kovu (viac o tom nižšie), prvé elektróny, ktoré idú do obalu, majú tendenciu pôsobiť ako normálne valenčné elektróny, ale po že nie, a elektróny z iných orbitálnych vrstiev niekedy namiesto toho pôsobia ako valenčné elektróny. To znamená, že atóm môže mať niekoľko počtov valenčných elektrónov v závislosti od toho, ako sa s ním manipuluje.
- 3Určte počet valenčných elektrónov na základe čísla skupiny. Skupinové číslo prvku, ktorý skúmate, vám opäť môže povedať jeho valenčné elektróny. Pre prechodné kovy však neexistuje vzor, ktorý by ste mohli sledovať - číslo skupiny zvyčajne zodpovedá rozsahu možných počtov valenčných elektrónov. Sú to tieto:
- Skupina 3: 3 valenčné elektróny
- Skupina 4: 2 až 4 valenčné elektróny
- Skupina 5: 2 až 5 valenčných elektrónov
- Skupina 6: 2 až 6 valenčných elektrónov
- Skupina 7: 2 až 7 valenčných elektrónov
- Skupina 8: 2 alebo 3 valenčné elektróny
- Skupina 9: 2 alebo 3 valenčné elektróny
- Skupina 10: 2 alebo 3 valenčné elektróny
- Skupina 11: 1 alebo 2 valenčné elektróny
- Skupina 12: 2 valenčné elektróny
- V našom prípade, pretože tantal je v skupine 5, môžeme povedať, že má podľa situácie dva až päť valenčných elektrónov.
Potom počet elektrónov v najvzdialenejšom obale udáva celkový počet valenčných elektrónov v tomto prvku.
Časť 2 z 2: Nájdenie valenčných elektrónov s elektrónovou konfiguráciou
- 1Naučte sa čítať konfiguráciu elektrónov. Ďalším spôsobom, ako nájsť valenčné elektróny prvku, je niečo, čo sa nazýva elektrónová konfigurácia. Na prvý pohľad to môže vyzerať komplikovane, ale je to len spôsob, ako reprezentovať elektrónové orbitaly v atóme písmenami a číslicami, a sú jednoduché, keď viete, na čo sa pozeráte.
- Pozrime sa na príklad konfigurácie prvku sodíka (Na):
-
- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1
-
- Všimnite si, že táto elektrónová konfigurácia je len opakujúci sa reťazec, ktorý vyzerá takto:
-
- (číslo) (písmeno) (zvýšené číslo) (číslo) (písmeno) (zvýšené číslo)...
-
- ...a tak ďalej. (Číslo) (letter) kus je názov elektrón orbitálnej a (zvýšené množstvo) je počet elektrónov v tom, že orbitálne - to je to!
- V našom prípade by sme teda povedali, že sodík má 2 elektróny v orbitáli 1 s plus 2 elektróny v orbitáli 2 s plus 6 elektrónov v orbitáli 2 p plus 1 elektrón v orbitáli 3 s. To je celkom 11 elektrónov - sodík je prvok číslo 11, takže to dáva zmysel.
- Majte na pamäti, že každý subshell má určitú elektrónovú kapacitu. Ich elektrónové kapacity sú nasledujúce:
- s: kapacita 2 elektrónov
- p: kapacita 6 elektrónov
- d: kapacita 10 elektrónov
- f: kapacita elektrónov 14
- Pozrime sa na príklad konfigurácie prvku sodíka (Na):
- 2Nájdite konfiguráciu elektrónov pre prvok, ktorý skúmate. Keď poznáte konfiguráciu elektrónov prvku, zistenie jeho počtu valenčných elektrónov je pomerne jednoduché (s výnimkou, samozrejme, pre prechodné kovy.) Ak dostanete konfiguráciu od začiatku, môžete prejsť na ďalší krok. Ak to musíte nájsť sami, pozrite sa nižšie:
- Preskúmajte úplnú konfiguráciu elektrónov pre oganesson (Og), prvok 118, ktorý je posledným prvkom v periodickej tabuľke. Má najviac elektrónov zo všetkých prvkov, takže jeho konfigurácia elektrónov ukazuje všetky možnosti, s ktorými sa môžete stretnúť v iných prvkoch:
-
- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 10 6p 6 7s 2 5f 14 6d 10 7p 6
-
- Teraz, keď to máte, všetko, čo musíte urobiť, aby ste našli konfiguráciu elektrónov iného atómu, je vyplniť tento vzorec od začiatku, až kým vám nedôjdu elektróny. Je to jednoduchšie, ako to znie. Ak by sme napríklad chceli vytvoriť orbitálny diagram pre chlór (Cl), prvok 17, ktorý má 17 elektrónov, urobili by sme to takto:
-
- 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5
-
- Všimnite si, že počet elektrónov sa sčíta 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Stačí zmeniť číslo na konečnom orbitáli - zvyšok je rovnaký, pretože orbitaly pred konečným sú úplne plné..
- Viac informácií o konfiguráciách elektrónov nájdete v tomto článku.
- Preskúmajte úplnú konfiguráciu elektrónov pre oganesson (Og), prvok 118, ktorý je posledným prvkom v periodickej tabuľke. Má najviac elektrónov zo všetkých prvkov, takže jeho konfigurácia elektrónov ukazuje všetky možnosti, s ktorými sa môžete stretnúť v iných prvkoch:
- 3Priraďte elektróny k orbitálnym škrupinám podľa pravidla oktetu. Keď sa elektróny pridávajú k atómu, spadajú do rôznych orbitálov podľa vyššie uvedeného poradia - prvé dva idú na orbitál 1 s, dva potom na orbitál 2 s, šesť ďalších potom na orbitál 2 p a tak ďalej. Keď máme do činenia s atómami mimo prechodných kovov, hovoríme, že tieto orbitaly tvoria okolo jadra „orbitálne škrupiny“, pričom každá nasledujúca škrupina je ďalej než tie predtým. Okrem prvého plášťa, ktorý môže mať iba dva elektróny, pričom každý obal môže mať osem elektrónov (s výnimkou, opäť, ak sa jedná o prechodné kovy). To sa nazýva sa oktet pravidlo.
- Povedzme napríklad, že sa pozeráme na prvok bór (B). Pretože jeho atómové číslo je päť, vieme, že má päť elektrónov a jeho elektrónová konfigurácia vyzerá takto: 1s 2 2s 2 2p 1. Pretože prvý orbitálny obal má iba dva elektróny, vieme, že Boron má dva plášte: jeden s dvoma 1 s elektrónmi a jeden s tromi elektrónmi z orbitálov 2 s a 2 p.
- Ako ďalší príklad prvok ako chlór (1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5) bude mať tri orbitálne obaly: jeden s dvoma 1s elektrónmi, jeden s dvoma 2s elektrónmi a šiestimi 2p elektrónmi a jeden s dvoma 3s elektrónmi a piatimi 3p elektróny.
- 4Zistite počet elektrónov v najvzdialenejšom obale. Teraz, keď poznáte elektrónové obaly svojho prvku, je nájdenie valenčných elektrónov jednoduché: stačí použiť počet elektrónov v najvzdialenejšom obale. Ak je vonkajší obal plný (inými slovami, ak má osem elektrónov alebo pre prvý obal dva), prvok je inertný a nebude ľahko reagovať s inými prvkami. Opäť však platí, že veci nie sú celkom v súlade s týmito pravidlami pre prechodné kovy.
- Ak napríklad pracujeme s bórom, pretože v druhom obale sú tri elektróny, môžeme povedať, že bór má tri valenčné elektróny.
- 5Riadky tabuľky použite ako skratky orbitálnych škrupín. Horizontálne riadky periodickej tabuľky sa nazývajú prvok „bodky“. Začínajúc od začiatku tabuľky, každé obdobie zodpovedá počtu elektrónových obalov, ktoré majú atómy v období. Môžete to použiť ako skratku na určenie počtu valenčných elektrónov v prvku - pri počítaní elektrónov jednoducho začnite z ľavej strany jeho periódy. Pri tejto metóde, ktorá zahŕňa skupiny 3-12, budete opäť chcieť ignorovať prechodné kovy.
- Napríklad vieme, že prvok selén má štyri orbitálne škrupiny, pretože je vo štvrtom období. Pretože je to šiesty prvok zľava vo štvrtej perióde (ignorujúc prechodové kovy), vieme, že vonkajší štvrtý obal má šesť elektrónov, a teda že selén má šesť valenčných elektrónov.
Skupinové číslo prvku, ktorý skúmate, vám opäť môže povedať jeho valenčné elektróny.
- Všimnite si toho, že elektrónové konfigurácie môžu byť zapísané akousi skratkou pomocou vzácnych plynov (prvky v skupine 18), ktoré zastupujú orbitály na začiatku konfigurácie. Napríklad sodíková elektrónová konfigurácia môže byť zapísaná [Ne] 3s1 - v podstate je to to isté ako neónové, ale s jedným ďalším elektrónom v orbitáli 3s.
- Prechodné kovy môžu mať valenčné subškrupiny, ktoré nie sú úplne vyplnené. Stanovenie presného počtu valenčných elektrónov v prechodových kovov zahŕňa princípy z kvantovej teórie, ktoré sú mimo rozsah tohto článku.
- Berte na vedomie, že periodické tabuľky sa líšia od krajiny ku krajine. Aby ste predišli zmätkom, skontrolujte prosím, či používate správny a aktualizovaný.
- Uistite sa, že viete, kedy pridať alebo ubrať z posledného orbitálu na nájdenie valenčných elektrónov.
- Periodická tabuľka prvkov
- Ceruzka
- Papier
Prečítajte si tiež: Ako vypočítať parciálny tlak?
Otázky a odpovede
- Prečo má dusík 6 valance elektrónov, ale je v skupine 15?Dusík [N] má iba päť záclonových elektrónov, pretože je v skupine 5, aj keď v skutočnosti je v skupine 15, budete ignorovať prechodné kovy [skupina 3–12], pretože tieto skupiny majú odlišný spôsob určovania svojich valenčných elektrónov. Preto: skupina 13 znamená skupinu 3 a tak ďalej.
- Ako vypočítame valenčný elektrón?Valenčné elektróny možno nájsť stanovením elektronických konfigurácií prvkov. Potom počet elektrónov v najvzdialenejšom obale udáva celkový počet valenčných elektrónov v tomto prvku.
- Prečo elektróny získavajú záporný a nie kladný náboj?Atómy získavajú alebo strácajú elektróny, negatívne náboje, pretože protóny majú kladný náboj a v jadre sú držané silnou jadrovou silou. Toto je jedna zo štyroch odlišných síl vo vesmíre: gravitácia, elektromagnetizmus, slabá sila a silná jadrová sila. Musí to byť silné, pretože protóny sa navzájom odpudzujú, napriek tomu sú v jadre skutočne blízko seba (spolu s neutrónmi, ktoré drží aj silná sila.) Ide o to, že silná sila je extrémne silná, ale iba na veľmi malé vzdialenosti. Myslite na malé super silné háčiky. Aby sa spojili protóny a neutróny, potrebujete sily ako obrovská gravitácia hviezdy, supernovy alebo jadrového výbuchu.
- Aký je valanceový elektrón vzácnych plynov?Vzácne plyny majú osem valenčných elektrónov - najstabilnejší stav pre prvok.
- Ak má atóm 33 elektrónov, koľko valenčných elektrónov existuje?Ak atóm nie je iónom, potom môžeme povedať, že atóm má 33 protónov. To znamená, že ide o prvok 33, ktorým je arzén. Potom vieme, že nejde o prechodný kov, a tak sa pozrieme a zistíme, že jednotková číslica jej skupinového čísla je 5, čo znamená, že má 5 valenčných elektrónov.
- Čo je valenčný elektrón?Valenčný elektrón je elektrón, ktorý sa nachádza na najvzdialenejšej časti atómu a môže byť zdieľaný alebo prijatý v reakcii.
- Atóm má 7 protónov, 8 neurónov a 7 elektrónov. Aký je počet elektrónov v jeho valenčnom obale?Prvok, ktorý obsahuje 7 protónov, je dusík. Dusík je v stĺpci prvkov, ktorý má vo valenčnom plášti 5 elektrónov. Počet neutrónov nie je relevantný pre nájdenie počtu valenčných elektrónov v konkrétnom prvku.
- Ako zistím atómové číslo hélia?Počet protónov sa rovná atómovému číslu.
- Prečo majú prvky v periodickej tabuľke rôzny počet valenčných elektrónov?Majú rôzne chemické štruktúry. Valenčné elektróny sú to, čo vytvára chemické reakcie.
- Kde sú v periodickej tabuľke atómy so siedmimi vonkajšími obalmi elektrónov?Pozrite sa do druhého až posledného stĺpca na pravej strane vedľa inertných plynov.
Komentáre (11)
- veľmi to pomohlo.
- Tento článok ma učí, ako vypočítať valenciu rôznych prvkov a tiež študovať periodickú tabuľku. Odstraňuje to odo mňa strach z valencie!
- Dobré vysvetlenie pre študentov a dokonca aj pre dospelých.
- Spôsob, akým bol prezentovaný, mi umožňuje ľahko ho pochopiť!
- Naučil som sa jednoduchý spôsob, ktorý mi pomôže naučiť sa periodickú tabuľku.
- Práve som našiel túto stránku a som do nej úplne zamilovaný! V skutočnosti to vysvetľuje veľa toho, čo môj učiteľ chémie nemôže!
- Skvelé a nápomocné.
- Tento článok mi pomohol porozumieť periodickej tabuľke viac ako predtým a som rád, že bol tento článok uverejnený. Ďakujem veľmi pekne, ste jeden z milióna!
- Som veľmi rád, že som sa to naučil, ďakujem veľmi pekne.
- Tento článok mi skutočne pomohol dozvedieť sa o valencii. Veľmi rád hľadám v sprievodcovi.
- Pomohlo mi to lepšie porozumieť pojmu, pretože v triede nemôžeme požiadať učiteľa, aby nás naučil základy v triede 11. Teraz sme už na koučingu CET/NEET, ak sa opýtame, vezmeme karhanie. Preto som sa rozhodol, že sa tu naučím.
