Den valensskalet är en vars elektroner är ansvariga för de kemiska egenskaperna hos ett element. Elektronerna i detta skal interagerar med dem från en angränsande atom och bildar således kovalenta bindningar (AB); och om de migrerar från en atom till en annan mer elektronegativa, joniska bindningar (A + B–).
Detta lager definieras av huvudkvantantalet n, som i sin tur anger perioden där elementet finns i den periodiska tabellen. Medan gruppbeställningen beror på antalet elektroner som går i valensskalet. Så för en n lika med 2 kan den uppta åtta elektroner: åtta grupper (1-8).
Källa: Gabriel Bolívar
Bilden ovan illustrerar betydelsen av valenslagret. Den svarta punkten i mitten av atomen är kärnan, medan de återstående koncentriska cirklarna är de elektroniska skal som definieras av n.
Hur många lager har denna atom? Var och en av dem har sin egen färg, och eftersom det finns fyra har atomen fyra lager (n = 4). Observera också att färgen försämras när avståndet från skiktet till kärnan ökar. Valensskiktet är det som är längst från kärnan: det med den ljusaste färgen.
Vad är valenslagret?
Enligt bilden är valensskalet inget annat än de sista orbitalerna i en atom som är ockuperat av elektroner. I det ljusblå skalet, för n = 4, finns det en serie av 4s, 4p, 4d och 4f orbitals; det vill säga inuti finns det andra underskikt med olika elektroniska kapaciteter.
En atom behöver elektroner för att fylla alla 4n orbitaler. Denna process kan observeras i de elektroniska konfigurationerna av elementen under en period.
Till exempel har kalium 4s 1 elektronkonfiguration , medan kalcium till höger, 4s 2 . Enligt dessa inställningar, vad är valenslagret? Termen hänför sig till elektronkonfigurationen av den ädelgasargon 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Detta representerar det inre eller det stängda skiktet (även känd som kärnan).
Eftersom 4-talets orbital är den med den högsta energin, och i vilken de nya elektronerna kommer in, representerar den valensskalet för både K och Ca. Om atomerna i K och Ca jämfördes med dem i bilden, det skulle vara alla inre lager blå; och 4s det ljusblå lagret, det yttre.
egenskaper
Av alla de ovan nämnda kan vissa egenskaper hos valensskalet för alla atomer sammanfattas:
-Din energinivå är högre; Vad är detsamma, det avlägsnas vidare från kärnan och har den lägsta elektrondensiteten (jämfört med andra lager).
-Det är ofullständigt. Därför kommer den att fortsätta att fyllas med elektroner när en period går från vänster till höger på det periodiska bordet.
-Det deltar i bildandet av kovalenta eller joniska bindningar.
För metallerna kalium och kalcium oxideras de för att bli katjoner. K + har en elektronisk konfiguration eftersom den tappar sin enda externa elektron 4s 1 . Och på Ca 2 +-sidan är dess konfiguration också; för istället för att förlora en elektron tappar du två (4s 2 ).
Men vad är skillnaden mellan K + och Ca 2+ , om de båda förlorar elektronerna från sitt valensskal och har elektronisk konfiguration? Skillnaden är i deras jonradier. Ca 2+ är mindre än K + , eftersom kalciumatomen har en extra proton som lockar externa elektroner med större kraft (stängda eller valensskal).
Valensskalet 4s har inte försvunnit: det är bara tomt för dessa joner.
exempel
Begreppet valensskal finns direkt eller indirekt i många aspekter av kemi. Eftersom dess elektroner är de som deltar i bildandet av bindningar, måste alla ämnen som tar upp dem (TEV, RPECV, reaktionsmekanismer etc.) hänvisa till nämnda skikt.
Detta beror på att dess elektroner är viktigare än valensskalet; kallade valenselektroner. När de representeras i den progressiva konstruktionen av elektroniska konfigurationer, definierar dessa atomens elektroniska struktur och därför dess kemiska egenskaper.
Från denna information om en atom A och en annan B kan strukturerna för deras föreningar beskrivas genom Lewis-strukturerna. På samma sätt kan de elektroniska och molekylära strukturerna för en rad föreningar bestämmas av antalet valenselektroner.
De enklaste möjliga exemplen på valensskal finns i den periodiska tabellen; specifikt i elektronkonfigurationer.
Exempel 1
Det är möjligt att identifiera ett element och dess plats i den periodiska tabellen endast med elektronkonfigurationen. Således, om ett element X har konfiguration 5s 2 5p 1 , vad är det och till vilken period och grupp tillhör det?
Eftersom n = 5 är X i den femte perioden. Dessutom har den tre valenselektroner: två i 5s 2- bana och en i 5p 1 . Det inre skiktet ger inte mer information.
Eftersom X har tre elektroner, och dess 5p orbitaler är ofullständiga, är det i p-blocket; dessutom i grupp IIIA (romansk system) eller 13 (nuvarande numreringssystem godkänt av IUPAC). X handlar då om elementet indium, In.
Exempel 2
Vad är element X med elektronkonfiguration 4d 10 5s 1 ? Observera att det liksom In hör till period 5, eftersom 5s 1- bana är den med den högsta energin. Valensskalet inkluderar emellertid också 4d-orbitalen, eftersom de är ofullständiga .
Valensskikten kan sedan betecknas som nsnp för ett element i pos-blocket; eller (n-1) dns, för ett element i block d. Så det mystiska elementet X tillhör block d eftersom dess elektroniska konfiguration är av typen (n-1) dns (4d 10 5s 1 ).
Vilken grupp tillhör du? Lägga till de tio elektronerna från 4d 10- bana och en från 5s 1 , X har elva valenselektroner. Därför måste den placeras i grupp IB eller 11. Flytta sedan igenom period 5 i det periodiska systemet till grupp 11, en snubblar över elementet silver, Ag.
referenser
- Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (fjärde upplagan, s. 23). Mc Graw Hill.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning, s 287.
- NDT Resource Center. (Sf). Valence Shell. Hämtad från: nde-ed.org
- Clackamas Community College. (2002). Valenselektroner. Återställd från: dl.clackamas.edu
- Kemi LibreTexts. (Sf). Valens och kärnelektroner. Återställd från: chem.libretexts.org