Comment trouver le nombre d'électrons de valence?

Nombres quantiques (Mai 2019).

Anonim

Les électrons de valence sont les électrons qui résident dans la coque la plus externe entourant un noyau atomique. Les électrons de valence ont une importance cruciale car ils permettent de mieux comprendre les propriétés chimiques d’un élément: qu’il soit électronégatif ou électropositif, ou qu’il indique l’ordre des liaisons d’un composé chimique - le nombre de liaisons pouvant être formées entre deux atomes. Puisque les liaisons covalentes sont formées par le partage des électrons présents dans la couche finale, le nombre indique le nombre de liaisons autorisées à se former.

Le tableau périodique

Les éléments sont divisés en quatre catégories: les éléments du groupe principal, les éléments de transition, les lanthanides et les actinides. Ces deux derniers sont également appelés éléments de transition internes . Le tableau contient au total 18 colonnes, connues officiellement sous le nom de groupes, ainsi que des lignes, connues sous le nom de périodes. Il y a 7 rangées dans la sous-table ci-dessus et 2 rangées distinguant les éléments les plus rares ci-dessous. Les éléments de transition forment un pont ou perpétuent la transition entre les éléments des groupes 2 et 13.

En descendant d'un groupe, le nombre d'électrons de valence reste le même, même si le nombre de couches augmente. Tandis que les électrons de valence sur une période augmentent progressivement d'un incrément, le nombre de couches restant le même. Le numéro de la période (numéro de ligne, pour vous rappeler) dans lequel un élément peut être trouvé indique le nombre de coques entourant son noyau.

Alors, quelle est la signification du numéro de groupe?

Electrons de valence des éléments sauf les éléments de transition - les éléments du groupe principal

La règle est inapplicable aux éléments de transition et de transition interne (nous en arriverons à la raison dans une minute). Par exemple, le sodium (Na) réside dans la période 3, groupe 1, ce qui implique qu'il a 3 couches et un électron dans sa couche de valence.

Vous pouvez également considérer le chlore dans le groupe 17. Par conséquent, pour déterminer ses électrons de valence, il suffit de rechercher le nombre à la place de ceux-ci: 7. Comme prévu, il s’agit exactement du nombre d’électrons dans sa couche de valence.

Electrons de valence de transition et éléments de transition internes

Maintenant, la phrase suivante peut sembler hypocrite, mais les nombres quantiques peuvent être considérés comme nos bons vieux coquillages, mais maintenant avec des sous-coquillages, techniquement appelés orbitales (s, p, d, f). Indépendamment de la fausseté de ce compte, il se débrouille plutôt bien pour un cours intensif comme celui-ci.

Il existe une règle qui limite le nombre d'électrons qu'une sous-couche peut accepter: s-2, p-6, d-10 et f-14. Si cela ne suffisait pas, en ajoutant au délire, les coquilles ne peuvent être remplies que dans un ordre spécifique indiqué ci-dessous. Appelons cela la règle .

Sérieusement.

En fait, cela est vrai pour les éléments de transition de chaque période. Considérons Silver (Au), situé dans la 6 ème période (rangée) et le 11 ème groupe (colonne). Lors du remplissage de ses coquilles, on peut se rendre compte que le rembourrage de 5d est suivi du bourrage de 6s. Et comme la 6 ème couche réside au-dessus de la 5 ème, le nombre d’électrons de valence est

.

*roulement de tambour*

.

2!

Cependant, c’est ainsi que les électrons s’aligneraient idéalement . Les différences d'énergie entre ces coquilles sont minuscules et les électrons (ou la Nature, d'ailleurs) convoitent la stabilité plus que toute autre chose. Un électron ferait volontiers un saut vers une couche adjacente d'énergie relativement équivalente pour atteindre une configuration plus stable.

Un bon exemple est la configuration instable d'un atome de cuivre (Cu). Le cuivre a 29 électrons au total, donc les électrons les plus en arrière sont alignés comme

.

4s ^ 2-3d ^ 9. Pour le cuivre, la configuration est un peu dérangeante - une configuration plus stable consisterait à avoir 10 électrons dans la coque 3D, et c'est exactement ce que nous observons! Comme les énergies des couches sont comparables, un électron de 4 s fait un saut en 3D pour remplir une configuration stable. Le nombre d'électrons de valence est maintenant de 1!