Съдържание

• Стъпки
• Въпроси и отговори на общността
• Съвети
• Неща, от които ще имате нужда

Други раздели

В химията, валентни електрони са електроните, които се намират в най-външната електронна обвивка на даден елемент. Знанието как да се намери броят на валентните електрони в определен атом е важно умение за химиците, тъй като тази информация определя видовете химически връзки, които може да образува, и следователно, реактивността на елемента. За щастие всичко, от което се нуждаете, за да намерите валентните електрони на даден елемент, е стандартна периодична таблица на елементите.

Стъпки

Част 1 от 2: Намиране на валентни електрони с периодична таблица

Непреходни метали

1. 

   намери си периодична таблица на елементите. Това е цветно кодирана таблица, съставена от много различни квадрати, която изброява всички химични елементи, известни на човечеството. Периодичната таблица разкрива много информация за елементите - ние ще използваме част от тази информация, за да определим броя на валентните електрони в атома, който изследваме. Обикновено можете да ги намерите в корицата на учебниците по химия. Има и отлична интерактивна маса, достъпна онлайн тук.

2. 

   
   
   Обозначете всяка колона в периодичната таблица на елементи от 1 до 18. Обикновено в периодичната таблица всички елементи в една вертикална колона ще имат еднакъв брой валентни електрони. Ако вашата периодична таблица все още не е номерирана на всяка колона, дайте на всяко число, започващо с 1 за крайния ляв край и 18 за крайния десен край. В научен план тези колони се наричат ​​елемент „групи“.
   • Например, ако работехме с периодична таблица, при която групите не са номерирани, щяхме да напишем 1 над Водород (H), 2 над Берилий (Be) и така нататък, докато напишем 18 над Хелий (He) .

3. 

   
   
   Намерете своя елемент на масата. Сега намерете елемента, за който искате да намерите валентните електрони на масата. Можете да направите това с неговия химичен символ (буквите във всяка кутия), атомния му номер (номерът в горния ляв ъгъл на всяка кутия) или с някоя друга информация, достъпна за вас на масата.
   • Например за целите, нека намерим валентните електрони за много често срещан елемент: въглерод (С). Този елемент има атомен номер 6. Той се намира в горната част на група 14. В следващата стъпка ще намерим валентните му електрони.
   • В този подраздел ще игнорираме преходните метали, които са елементите в правоъгълния блок, направени от Групи 3 до 12. Тези елементи са малко по-различни от останалите, така че стъпките в този подраздел спечелиха ' не работи върху тях. Вижте как да се справите с тях в подраздела по-долу.

4. 

   
   
   Използвайте номерата на групите, за да определите броя на валентните електрони. Номерът на групата на непреходен метал може да се използва за намиране на броя на валентните електрони в атом на този елемент. The едно място от номера на групата е броят на валентните електрони в атом на тези елементи. С други думи:
   • Група 1: 1 валентен електрон
   • Група 2: 2 валентни електрона
   • Група 13: 3 валентни електрона
   • Група 14: 4 валентни електрона
   • Група 15: 5 валентни електрона
   • Група 16: 6 валентни електрона
   • Група 17: 7 валентни електрона
   • Група 18: 8 валентни електрона (с изключение на хелий, който има 2)
   • В нашия пример, тъй като въглеродът е в група 14, можем да кажем, че има един атом въглерод четири валентни електрона.

Преходни метали

1. 

   Намерете елемент от групи 3 до 12. Както беше отбелязано по-горе, елементите в групи 3 до 12 се наричат ​​„преходни метали“ и се държат по различен начин от останалите елементи, когато става въпрос за валентни електрони. В този раздел ще обясним как до известна степен често не е възможно да се присвоят валентни електрони на тези атоми.
   • Например за целите, нека изберете Тантал (Ta), елемент 73. В следващите няколко стъпки ще намерим валентните му електрони (или поне опитвам да се.)
   • Обърнете внимание, че преходните метали включват лантанидните и актинидните серии (наричани още „редкоземни метали“) - двата реда елементи, които обикновено са разположени под останалата част на таблицата и започват с лантан и актиний. Всички тези елементи принадлежат група 3 на периодичната таблица.

2. 

   Разберете, че преходните метали нямат „традиционни“ валентни електрони. Разбирането защо преходните метали всъщност не „работят“ като останалата част от периодичната таблица изисква малко обяснение на начина, по който електроните се държат в атомите. Вижте по-долу за бързо преминаване или пропуснете тази стъпка, за да стигнете до отговорите.
   • Тъй като електроните се добавят към атом, те се сортират в различни "орбитали" - основно различни области около ядрото, в което се събират електроните. Като цяло, валентните електрони са електроните в най-външната обвивка - с други думи, последните добавени електрони .
   • По причини, които са малко твърде сложни, за да се обяснят тук, когато електроните се добавят към най-външните д обвивка на преходен метал (повече за това по-долу), първите електрони, които влизат в черупката, са склонни да действат като нормални валентни електрони, но след това те не го правят, а електроните от други орбитални слоеве понякога действат като валентни електрони. Това означава, че атомът може да има множество валентни електрони в зависимост от начина, по който е манипулиран.

3. 

   Определете броя на валентните електрони въз основа на номера на групата. За пореден път номерът на групата на елемента, който изследвате, може да ви каже валентните му електрони. За преходните метали обаче няма модел, който да следвате - номерът на групата обикновено съответства на диапазон от възможни числа на валентни електрони. Това са:
   • Група 3: 3 валентни електрона
   • Група 4: 2 до 4 валентни електрона
   • Група 5: 2 до 5 валентни електрона
   • Група 6: 2 до 6 валентни електрона
   • Група 7: 2 до 7 валентни електрона
   • Група 8: 2 или 3 валентни електрона
   • Група 9: 2 или 3 валентни електрона
   • Група 10: 2 или 3 валентни електрона
   • Група 11: 1 или 2 валентни електрона
   • Група 12: 2 валентни електрона
   • В нашия пример, тъй като Танталът е в група 5, можем да кажем, че има между два и пет валентни електрона, в зависимост от ситуацията.

Част 2 от 2: Намиране на валентни електрони с електронна конфигурация

1. 

   Научете как да четете електронна конфигурация. Друг начин за намиране на валентни електрони на даден елемент е с нещо, наречено електронна конфигурация. Отначало те може да изглеждат сложни, но те са просто начин да представите електронните орбитали в атом с букви и цифри и са лесни, след като разберете какво гледате.
   • Нека разгледаме примерна конфигурация за елемента натрий (Na):

     1s2s2p3s

   • Забележете, че тази електронна конфигурация е просто повтарящ се низ, който върви по следния начин:

     (номер) (буква) (номер) (буква) ...

   • ...и така нататък. The (номер) (буква) chunk е името на електронната орбитала и е броят на електроните в тази орбитала - това е!
   • Така че, за нашия пример, бихме казали, че натрият има 2 електрона в 1s орбиталата плюс 2 електрона в 2s орбиталата плюс 6 електрона в 2р орбиталата плюс 1 електрон в 3s орбиталата. Това са общо 11 електрона - натрият е елемент номер 11, така че това има смисъл.
   • Имайте предвид, че всяка под обвивка има определен електронен капацитет. Техният електронен капацитет е както следва:
     • s: 2 електронен капацитет
     • p: 6 електронен капацитет
     • d: 10 електронен капацитет
     • f: 14 електронен капацитет

2. 

   Намерете електронната конфигурация за елемента, който изследвате. След като познаете електронната конфигурация на даден елемент, намирането на неговия брой валентни електрони е съвсем просто (с изключение, разбира се, на преходните метали.) Ако получите конфигурацията от самото начало, можете да преминете към следващата стъпка. Ако трябва да го намерите сами, вижте по-долу:
   • Проучете пълната електронна конфигурация за oganesson (Og), елемент 118, който е последният елемент в периодичната таблица. Той има най-много електрони от всеки елемент, така че неговата електронна конфигурация демонстрира всички възможности, които бихте могли да срещнете в други елементи:

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • Сега, когато имате това, всичко, което трябва да направите, за да намерите електронната конфигурация на друг атом, е просто да попълните този модел от самото начало, докато не останете без електрони. Това е по-лесно, отколкото звучи. Например, ако искаме да направим орбиталната диаграма за хлор (Cl), елемент 17, който има 17 електрона, бихме го направили по следния начин:

     1s2s2p3s3p

   • Забележете, че броят на електроните се събира до 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Трябва само да промените броя в крайната орбитала - останалото е същото, тъй като орбиталите преди окончателната са напълно пълни .
   • За повече информация относно електронните конфигурации вижте също тази статия.

3. 

   Присвойте електрони на орбитални черупки с правилото на октета. Тъй като електроните се добавят към атом, те попадат в различни орбитали според реда, даден по-горе - първите два отиват в 1s орбиталата, двамата след това преминават в 2s орбиталата, шестте след това преминават в 2p орбиталата и скоро. Когато имаме работа с атоми извън преходните метали, ние казваме, че тези орбитали образуват "орбитални черупки" около ядрото, като всяка следваща обвивка е по-далеч от предишните. Освен първата обвивка, която може да побере само два електрона, всяка обвивка може да има осем електрона (с изключение, отново, когато се работи с преходни метали.) Това се нарича Правило за октет.
   • Да приемем например, че разглеждаме елемента Бор (B). Тъй като атомният му номер е пет, знаем, че има пет електрона и електронната му конфигурация изглежда така: 1s2s2p. Тъй като първата орбитална обвивка има само два електрона, знаем, че борът има две обвивки: една с два 1s електрона и една с три електрона от 2s и 2p орбитали.
   • Като друг пример, елемент като хлор (1s2s2p3s3p) ще има три орбитални обвивки: една с два 1s електрона, една с два 2s електрона и шест 2p електрона, и една с два 3s електрона и пет 3p електрони.

4. 

   Намерете броя на електроните в най-външната обвивка. Сега, след като знаете електронните обвивки на вашия елемент, намирането на валентните електрони е лесно: просто използвайте броя на електроните в най-външната обвивка. Ако външната обвивка е пълна (с други думи, ако има осем електрона или, за първата обвивка, два), елементът е инертен и няма да реагира лесно с други елементи. Отново обаче, нещата не следват съвсем тези правила за преходните метали.
   • Например, ако работим с бор, тъй като във втората обвивка има три електрона, можем да кажем, че борът има три валентни електрони.

5. 

   Използвайте редовете на таблицата като преки пътища на орбиталната обвивка. Хоризонталните редове на периодичната таблица се наричат ​​елемент „периоди“. Започвайки от горната част на таблицата, всеки период съответства на броя на електронни обвивки атомите в периода притежават. Можете да използвате това като пряк път, за да определите колко валентни електрони има елемент - просто започнете от лявата страна на периода му, когато броите електрони. За пореден път ще искате да игнорирате преходните метали с този метод, който включва групи 3-12.
   • Например знаем, че елементът селен има четири орбитални черупки, тъй като е в четвъртия период. Тъй като това е шестият елемент отляво през четвъртия период (пренебрегвайки преходните метали), ние знаем, че външната четвърта обвивка има шест електрона и по този начин селенът има шест валентни електрона.

Въпроси и отговори на общността

Как да изчислим валентния електрон?

Валентните електрони могат да бъдат намерени чрез определяне на електронните конфигурации на елементите. След това броят на електроните в най-външната обвивка дава общия брой на валентните електрони в този елемент.

Ако атомът има 33 електрона, колко валентни електрона има?

Ако атомът не е йон, тогава можем да кажем, че атомът има 33 протона. Това означава, че това е елемент 33, който е арсен. Тогава знаем, че той не е преходен метал, затова търсим и намираме единичната цифра на неговия групов номер е 5, което означава, че има 5 валентни електрона.

Как да определя атомния номер на хелия?

Броят на протоните е равен на атомния номер.

Защо електроните получават отрицателен, а не положителен заряд?

Атомите печелят или губят електрони, отрицателни заряди, тъй като протоните имат положителен заряд и те се задържат в ядрото от силната ядрена сила. Това е една от четирите различни сили във Вселената: гравитация, електромагнетизъм, слаба сила и силна ядрена сила. Трябва да бъде силен, защото протоните се отблъскват, но в ядрото са наистина близо един до друг (заедно с неутроните, също държани от силната сила.) Идеята е, че силната сила е изключително силна, но само на много малки разстояния. Помислете за малки супер здрави куки. За да накарате протоните и неутроните да се закачат, ви трябват сили като огромната гравитация на звезда, свръхнова или ядрена експлозия.

Какво представлява валантен електрон на благородни газове?

Благородните газове имат осем валентни електрона - най-стабилното състояние за даден елемент.

Защо азотът има 6 валантни електрона, но е в група 15?

Азотът има само пет валентни електрона, тъй като е в група 5, въпреки че всъщност е в група 15, вие ще игнорирате преходните метали, защото тези групи имат различен начин за определяне на валентните си електрони. Следователно: група 13 означава група 3 и така нататък.

Атомът има 7 протона, 8 неврона и 7 електрона. Какъв е броят на електроните във валентната му обвивка?

Елементът, който съдържа 7 протона, е азотът. Азотът е в колоната с елементи, която има 5 електрона във валентната обвивка. Броят на неутроните е без значение за намирането на броя на валентните електрони в определен елемент.

Къде в Периодичната система са разположени атомите със седем външни черупкови електрона?

Погледнете във втората до последната колона отдясно, до инертните газове.

Какво е валентен електрон?

Валентният електрон е електрон, който се намира в най-външната част на атома и може да бъде споделен или взет в реакция.

Защо елементите в периодичната система имат различен брой валентни електрони?

Те имат различна химическа структура. Валентните електрони създават химични реакции.

Съвети

• Обърнете внимание, че електронните конфигурации могат да бъдат написани в нещо като стенография, като се използват благородни газове (елементите в група 18), за да застанат в орбиталите в началото на конфигурацията. Например, електронната конфигурация на натрия може да бъде записана 3s1 - по същество е същата като неон, но с още един електрон в 3s орбиталата.
• Преходните метали могат да имат валентни под обвивки, които не са напълно запълнени. Определянето на точния брой на валентните електрони в преходните метали включва принципи на квантовата теория, които са извън обхвата на тази статия.
• Обърнете внимание, че периодичните таблици се различават в различните държави. Така че, моля, проверете дали използвате правилния, актуализиран, за да избегнете объркване.
• Не забравяйте да знаете кога да добавите или извадите от последната орбитала за намиране на валентни електрони.

Неща, от които ще имате нужда

• Периодична таблица на елементите
• Молив
• Хартия

Всеки ден в wikiHow работим усилено, за да ви дадем достъп до инструкции и информация, които ще ви помогнат да живеете по-добър живот, независимо дали ще ви поддържа по-безопасни, по-здрави или подобрява вашето благосъстояние. На фона на настоящите кризи в общественото здраве и икономиката, когато светът се променя драстично и всички ние се учим и адаптираме към промените в ежедневието, хората се нуждаят от wikiHow повече от всякога. Вашата поддръжка помага на wikiHow да създавате по-задълбочени илюстрирани статии и видеоклипове и да споделяте нашата надеждна марка учебно съдържание с милиони хора по целия свят. Моля, помислете дали да направите принос към wikiHow днес.