Învelișul de valență este una a cărei electronii sunt responsabili pentru proprietățile chimice ale unui element. Electronii din această coajă interacționează cu cei ai unui atom vecin, formând astfel legături covalente (AB); și dacă migrează de la un atom la altul mai electronegative, legături ionice (A + B–).
Acest strat este definit de numărul cuantic principal n, care la rândul său indică perioada în care elementul se găsește în tabelul periodic. În timp ce comanda grupului depinde de numărul de electroni care orbitează în carcasa de valență. Deci pentru un n egal cu 2, poate ocupa opt electroni: opt grupe (1-8).
Sursa: Gabriel Bolívar
Imaginea de mai sus ilustrează semnificația stratului de valență. Punctul negru din centrul atomului este nucleul, în timp ce cercurile concentrice rămase sunt cochilii electronice definite de n.
Câte straturi are acest atom? Fiecare dintre ele are propria culoare și, din moment ce sunt patru, atunci atomul are patru straturi (n = 4). Rețineți, de asemenea, că culoarea se degradează pe măsură ce distanța de la strat la miez crește. Stratul de valență este cel mai îndepărtat de nucleu: cel cu cea mai ușoară culoare.
Ce este stratul de valență?
Conform imaginii, învelișul de valență nu este altceva decât ultimele orbite ale unui atom ocupat de electroni. În coaja albastru deschis, pentru n = 4, există o serie de orbite 4s, 4p, 4d și 4f; adică în interior există alte sub-straturi cu diferite capacități electronice.
Un atom are nevoie de electroni pentru a umple toate orbitalele 4n. Acest proces poate fi observat în configurațiile electronice ale elementelor pe o perioadă.
De exemplu, potasiul are configurația electronilor 4s 1 , în timp ce calciul, la dreapta sa, 4s 2 . Conform acestor setări, care este stratul de valență? Termenul se referă la configurația electronică a argonului cu gaz nobil 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Aceasta reprezintă stratul interior sau închis (cunoscut și sub numele de sâmbure).
Deoarece orbitalul al 4-lea este cel cu cea mai mare energie și în care intră noii electroni, reprezintă învelișul de valență atât pentru K cât și pentru Ca, în cazul în care atomii K și Ca s-ar compara cu cel din imagine, ar fi toate straturile interioare albastre; și 4s stratul albastru deschis, exteriorul.
caracteristici
Din toate cele de mai sus, se pot rezuma câteva caracteristici ale cochiliei de valență pentru toți atomii:
-Nivelul dvs. de energie este mai ridicat; ceea ce este același, este eliminat în continuare din nucleu și are cea mai mică densitate de electroni (în comparație cu alte straturi).
-E incompletă. Prin urmare, va continua să se umple cu electroni, deoarece o perioadă este traversată de la stânga la dreapta pe tabelul periodic.
-Participă la formarea de legături covalente sau ionice.
În cazul metalelor potasiu și calciu, acestea sunt oxidate pentru a deveni cationi. K + are o configurație electronică, deoarece își pierde singurul electron extern 4s 1 . Și pe partea Ca 2+ , configurația sa este și ea; pentru că în loc să pierzi un electron, pierzi doi (4s 2 ).
Dar care este diferența dintre K + și Ca 2+ , dacă ambii pierd electronii din carcasa lor de valență și au configurație electronică? Diferența este în razele lor ionice. Ca 2+ este mai mic decât K + , deoarece atomul de calciu are un proton suplimentar care atrage electroni externi cu forță mai mare (învelișuri închise sau de valență).
Coaja de valență 4s nu a dispărut: este goală doar pentru acești ioni.
Exemple
Conceptul de coajă de valență poate fi găsit direct sau indirect în multe aspecte ale chimiei. Întrucât electronii săi sunt cei care participă la formarea de legături, orice subiect care le abordează (TEV, RPECV, mecanisme de reacție etc.) trebuie să se refere la stratul menționat.
Acest lucru se datorează faptului că, mai importante decât învelișul de valență, sunt electronii săi; numiți electroni de valență. Atunci când sunt reprezentate în construcția progresivă a configurațiilor electronice, acestea definesc structura electronică a atomului și, prin urmare, proprietățile sale chimice.
Din aceste informații despre un atom A și un alt B, structurile compușilor lor pot fi conturate prin structurile Lewis. De asemenea, structurile electronice și moleculare ale unei serii de compuși pot fi determinate de numărul de electroni de valență.
Cele mai simple exemple posibile de cochilii de valență se găsesc în tabelul periodic; în mod specific, în configurațiile electronilor.
Exemplul 1
Este posibil să se identifice un element și locația acestuia în tabelul periodic numai cu configurația electronilor. Astfel, dacă un element X are configurația 5s 2 5p 1 , ce este și la ce perioadă și grup aparține?
Deoarece n = 5, X este în a cincea perioadă. În plus, are trei electroni de valență: doi în orbitalul 5s 2 și unul în 5p 1 . Stratul interior nu oferă mai multe informații.
Deoarece X are trei electroni, iar orbitalele sale de 5p sunt incomplete, se află în blocul p; în plus, în grupa IIIA (sistem romanic) sau 13 (sistem de numerotare actual aprobat de IUPAC). X este atunci despre elementul indium, In.
Exemplul 2
Ce este elementul X cu configurația electronilor 4d 10 5s 1 ? Rețineți că, la fel ca In, aparține perioadei 5, deoarece orbitalul 5s 1 este cel cu cea mai mare energie. Cu toate acestea, shell-ul de valență include și orbitalii 4d, deoarece sunt incomplete .
Straturile de valență pot fi apoi desemnate ca nsnp, pentru un element al blocului de poziție; sau (n-1) dns, pentru un element din blocul d. Deci, elementul misterios X aparține blocului d, deoarece configurația sa electronică este de tipul (n-1) dns (4d 10 5s 1 ).
Din ce grup faci parte? Adăugând cei zece electroni de la orbitalul 4d 10 și unul de la 5s 1 , X are unsprezece electroni de valență. Prin urmare, trebuie să fie plasat în grupul IB sau 11. Trecând apoi prin perioada 5 a tabelului periodic la grupa 11, unul se poticnește cu elementul argint, Ag.
Referințe
- Shiver & Atkins. (2008). Chimie anorganică. (ediția a patra, p. 23). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck și Stanley. Chimie. (Ediția a VIII-a). CENGAGE Learning, p 287.
- Centrul de resurse NDT. (Sf). Shell Valence. Luat de la: nde-ed.org
- Colegiul comunitar Clackamas. (2002). Electroni de valență. Recuperat din: dl.clackamas.edu
- Chimie LibreTexturi. (Sf). Electroni de valență și de bază. Recuperat din: chem.libretexts.org