Valencija ljuska je onaj čije elektroni su odgovorni za kemijska svojstva elementa. Elektroni u ovoj ljusci međusobno djeluju s onima susjednog atoma, stvarajući tako kovalentne veze (AB); i ako prelaze s jednog atoma na drugi elektronegativnije, ionske veze (A + B–).
Ovaj sloj je definiran glavnim kvantnim brojem n, koji zauzvrat označava razdoblje u kojem se element nalazi u periodičnoj tablici. Dok redoslijed grupe ovisi o broju elektrona koji kruže u valentnoj ljusci. Dakle, za n jednak 2, može zauzeti osam elektrona: osam skupina (1-8).
Izvor: Gabriel Bolívar
Slika iznad ilustrira značenje valentnog sloja. Crna točka u sredini atoma je jezgra, dok su preostali koncentrični krugovi elektronske ljuske definirane s n.
Koliko slojeva ima ovaj atom? Svaki od njih ima svoju boju, a budući da ih ima četiri, tada atom ima četiri sloja (n = 4). Također imajte na umu da se boja degradira kako se povećava udaljenost od sloja do jezgre. Valentni sloj je onaj koji je najudaljeniji od jezgre: onaj s najlakšom bojom.
Što je valentni sloj?
Prema slici, valentna ljuska nije ništa drugo do posljednja orbitala atoma koju zauzimaju elektroni. U svijetloplavoj ljusci za n = 4 nalazi se niz orbitala 4s, 4p, 4d i 4f; to jest, unutra se nalaze i drugi slojevi s različitim elektroničkim kapacitetima.
Atom su potrebni elektroni da bi ispunili sve 4n orbitale. Taj se proces može promatrati u elektroničkim konfiguracijama elemenata tijekom određenog razdoblja.
Na primjer, kalij ima 4s 1 konfiguraciju elektrona, dok kalcij s desne strane, 4s 2. Što je valentni sloj prema tim postavkama? Izraz se odnosi na elektronsku konfiguraciju plemenitog plinskog argona 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. To predstavlja unutarnji ili zatvoreni sloj (također poznat kao kernel).
S obzirom da je 4s orbitala s najvećom energijom i u koju ulaze novi elektroni, ona predstavlja valentnu ljusku i za K i Ca. Ako bi se atomi K i Ca usporedili s onom na slici, bili bi svi unutarnji slojevi plavi; i 4s svijetloplavi sloj, vanjski.
karakteristike
Iz svega navedenog mogu se sažeti neke karakteristike valentne ljuske za sve atome:
-Vaša razina energije je viša; što je isto, to se dalje uklanja iz jezgre i ima najmanju gustoću elektrona (u usporedbi s drugim slojevima).
-To je nepotpuno. Stoga će se elektroni i dalje puniti dok će se periodično kretati s lijeva na desno na periodičnoj tablici.
-Uključuje u stvaranju kovalentnih ili ionskih veza.
U slučaju metala kalij i kalcij, oni se oksidiraju u katione. K + ima elektroničku konfiguraciju, jer gubi svoj jedini vanjski elektron 4s 1. A na strani Ca 2+ je i njegova konfiguracija; jer umjesto da izgubite jedan elektron, gubite dva (4s 2).
Ali koja je razlika između K + i Ca 2+, ako obojica izgube elektrone iz svoje valentne ljuske i imaju elektroničku konfiguraciju? Razlika je u njihovim ionskim polumjerima. Ca 2+ je manji od K +, jer atom kalcija ima dodatni proton koji privlači vanjske elektrone s većom silom (zatvorene ili valentne ljuske).
Valentna ljuska 4s nije nestala: prazna je samo za ove ione.
Primjeri
Koncept valentne ljuske može se naći izravno ili neizravno u mnogim aspektima kemije. Budući da su njegovi elektroni ti koji sudjeluju u stvaranju veza, svaka tema koja im se obrađuje (TEV, RPECV, reakcijski mehanizmi itd.) Mora se odnositi na spomenuti sloj.
To je zato što su, važniji od valentne ljuske, njeni elektroni; zvani valencijski elektroni. Kada su predstavljeni u progresivnoj konstrukciji elektroničkih konfiguracija, one definiraju elektroničku strukturu atoma, a samim tim i njegova kemijska svojstva.
Iz tih podataka atoma A i drugog B, strukture njihovih spojeva mogu se ocrtati kroz Lewisove strukture. Isto tako, elektronske i molekularne strukture niza spojeva mogu se odrediti brojem valentnih elektrona.
Najjednostavniji mogući primjeri školjki valencije nalaze se u periodičnoj tablici; posebno u elektronskim konfiguracijama.
Primjer 1
Element i njegovo mjesto u periodičnoj tablici moguće je prepoznati samo konfiguracijom elektrona. Dakle, ako element X ima konfiguraciju 5s 2 5p 1, što je to i kojem razdoblju i grupi pripada?
Budući da je n = 5, X je u petom razdoblju. Pored toga, ima tri valentna elektrona: dva u orbitalu 5s 2 i jedan u 5p 1. Unutarnji sloj ne daje više informacija.
Budući da X ima tri elektrona, a njegove 5p orbitale su nepotpune, nalazi se u p bloku; štoviše, u skupini IIIA (romanski sustav) ili 13 (trenutni sustav brojanja koji je odobrio IUPAC). X je tada o elementu indium, In.
Primjer 2
Što je element X s konfiguracijom elektrona 4d 10 5s 1 ? Imajte na umu da poput In-a pripada razdoblju 5, budući da je 5s 1 orbitala s najvećom energijom. Međutim, valentna ljuska uključuje i 4d orbitale, jer su nepotpune.
Valentni slojevi se tada mogu označiti kao nsnp, za element pos bloka; ili (n-1) dns, za element bloka d. Dakle, tajanstveni element X pripada bloku d jer je njegova elektronička konfiguracija tipa (n-1) dns (4d 10 5s 1).
Kojoj skupini pripadate? Dodajući deset elektrona iz 4d 10 orbitale i jedan iz 5s 1, X ima jedanaest valentnih elektrona. Stoga ga je potrebno smjestiti u skupinu IB ili 11. Prelazeći zatim razdoblje 5 periodičke tablice u skupinu 11, jedan se spotakne na element srebro, Ag.
Reference
- Shiver & Atkins. (2008). Neorganska kemija. (četvrto izd., str. 23). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck i Stanley. Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje, str. 287.
- Centar resursa NDT. (SF). Valentina školjka. Preuzeto sa: nde-ed.org
- Clackamas Community College. (2002). Valentni elektroni. Oporavak od: dl.clackamas.edu
- Kemija LibreTexts. (SF). Valenca i jezgra elektrona. Oporavak od: chem.libretexts.org