Зміст

• Кроки
• Питання та відповіді спільноти
• Поради
• Речі, які вам знадобляться

Інші розділи

У хімії, валентні електрони - це електрони, які розташовані в самій зовнішній електронній оболонці елемента. Знання того, як знайти кількість валентних електронів у певному атомі, є важливим навиком для хіміків, оскільки ця інформація визначає види хімічних зв’язків, які він може утворити, а отже, і реакційну здатність елемента. На щастя, все, що вам потрібно, щоб знайти валентні електрони елемента, - це стандартна періодична система елементів.

Кроки

Частина 1 з 2: Пошук валентних електронів за періодичною системою

Неперехідні метали

1. 

   Знайдіть періодична система елементів. Це кольорова таблиця, що складається з безлічі квадратів, де перелічені всі хімічні елементи, відомі людству. Періодична система показує багато інформації про елементи - ми використаємо частину цієї інформації для визначення кількості валентних електронів в досліджуваному нами атомі. Зазвичай їх можна знайти на обкладинці підручників з хімії. Тут також є чудова інтерактивна таблиця, доступна в Інтернеті.

2. 

   
   
   Позначте кожен стовпець періодичної таблиці елементів від 1 до 18. Як правило, в періодичній системі всі елементи в одному вертикальному стовпці матимуть однакову кількість валентних електронів. Якщо у вашій періодичній таблиці ще не пронумеровано кожен стовпець, дайте кожному число, починаючи з 1 для крайнього лівого кінця та 18 для крайнього правого кінця. У науковому плані ці стовпці називаються елементом "групи".
   • Наприклад, якби ми працювали з періодичною таблицею, де групи не нумеровані, ми писали б 1 над Гідрогеном (H), 2 над Берилієм (Be) і так далі, поки не писали 18 над Гелієм (He) .

3. 

   
   
   Знайдіть свій елемент на столі. Тепер знайдіть елемент, за яким ви хочете знайти валентні електрони, на столі. Ви можете зробити це за допомогою його хімічного символу (букви в кожному полі), атомного номера (номера у верхньому лівому куті кожного поля) або будь-якої іншої інформації, доступної для вас на столі.
   • Для прикладу, давайте знайдемо валентні електрони для дуже поширеного елемента: вуглець (С). Цей елемент має атомний номер 6. Він знаходиться вгорі групи 14. На наступному кроці ми знайдемо його валентні електрони.
   • У цьому підрозділі ми будемо ігнорувати перехідні метали, які є елементами прямокутного блоку, зробленими групами 3-12. Ці елементи трохи відрізняються від решти, тому кроки в цьому підрозділі виграли ' т працювати над ними. Подивіться, як з ними боротися, у підрозділі нижче.

4. 

   
   
   За номерами груп визначте число валентних електронів. Номер групи неперехідного металу можна використовувати для пошуку кількості валентних електронів в атомі цього елемента. одне місце номера групи - число валентних електронів в атомі цих елементів. Іншими словами:
   • Група 1: 1 валентний електрон
   • Група 2: 2 валентні електрони
   • Група 13: 3 валентні електрони
   • Група 14: 4 валентні електрони
   • Група 15: 5 валентних електронів
   • Група 16: 6 валентних електронів
   • Група 17: 7 валентних електронів
   • Група 18: 8 валентних електронів (крім гелію, який має 2)
   • У нашому прикладі, оскільки вуглець входить до групи 14, ми можемо сказати, що має один атом вуглецю чотири валентні електрони.

Перехідні метали

1. 

   Знайдіть елемент із груп з 3 по 12. Як зазначалося вище, елементи в групах 3-12 називаються "перехідними металами" і поводяться інакше, ніж решта елементів, коли йдеться про валентні електрони. У цьому розділі ми пояснимо, як, певною мірою, часто неможливо призначити валентні електрони цим атомам.
   • Наприклад, виберемо тантал (Ta), елемент 73. На наступних кроках ми знайдемо його валентні електрони (або, принаймні, спробуй до.)
   • Зверніть увагу, що перехідні метали включають лантанідний та актинідний ряди (також їх називають "рідкісноземельними металами") - два ряди елементів, які зазвичай розташовані нижче решти таблиці, що починаються з лантану та актинію. Всі ці елементи належать група 3 періодичної системи.

2. 

   Зрозумійте, що перехідні метали не мають "традиційних" валентних електронів. Розуміння того, чому перехідні метали насправді не "працюють", як решта періодичної системи, вимагає невеликого пояснення поведінки електронів в атомах. Дивіться нижче швидкий пробіг або пропустіть цей крок, щоб отримати прямі відповіді.
   • Коли електрони додаються до атома, вони сортуються за різними "орбіталями" - в основному в різних областях навколо ядра, в якому збираються електрони. Як правило, валентні електрони - це електрони в самій зовнішній оболонці - іншими словами, останні електрони додаються .
   • З причин, які тут занадто складні, щоб пояснити їх, коли електрони додаються до найвіддаленіших d оболонки перехідного металу (докладніше про це нижче), перші електрони, які потрапляють у оболонку, мають тенденцію діяти як нормальні валентні електрони, але після цього вони цього не роблять, а електрони з інших орбітальних шарів іноді виступають замість них як валентні електрони. Це означає, що атом може мати кілька чисел валентних електронів залежно від того, як ним маніпулюють.

3. 

   Визначте кількість валентних електронів на основі числа групи. Ще раз, номер групи елемента, який ви досліджуєте, може сказати вам його валентні електрони. Однак для перехідних металів не існує схеми, за якою можна дотримуватися - номер групи зазвичай відповідає діапазону можливих чисел валентних електронів. Це:
   • Група 3: 3 валентні електрони
   • Група 4: 2 - 4 валентні електрони
   • Група 5: 2 - 5 валентних електронів
   • Група 6: 2-6 валентних електронів
   • Група 7: 2 - 7 валентних електронів
   • Група 8: 2 або 3 валентні електрони
   • Група 9: 2 або 3 валентні електрони
   • Група 10: 2 або 3 валентні електрони
   • Група 11: 1 або 2 валентні електрони
   • Група 12: 2 валентні електрони
   • У нашому прикладі, оскільки Тантал входить до групи 5, ми можемо сказати, що він є між два і п’ять валентних електронів, залежно від ситуації.

Частина 2 з 2: Пошук валентних електронів з електронною конфігурацією

1. 

   Дізнайтеся, як читати електронну конфігурацію. Інший спосіб знайти валентні електрони елемента - це щось, що називається електронною конфігурацією. Спочатку вони можуть здаватися складними, але це лише спосіб представити електронні орбіталі в атомі буквами та цифрами, і це стає просто, коли ти знаєш, на що дивишся.
   • Давайте розглянемо приклад конфігурації елемента натрій (Na):

     1s2s2p3s

   • Зверніть увагу, що ця електронна конфігурація - це просто повторюваний рядок, який виглядає так:

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

   • ...і так далі. (номер) (буква) chunk - це назва електронної орбіталі, а число електронів на цій орбіталі - це все!
   • Отже, для нашого прикладу ми могли б сказати, що натрій має 2 електрони в 1s орбіталі плюс 2 електрони на 2s орбіталі плюс 6 електронів на 2р-орбіталі плюс 1 електрон на 3s орбіталі. Це всього 11 електронів - натрій є елементом номер 11, тому це має сенс.
   • Майте на увазі, що кожна підшелупка має певну електронну ємність. Їх електронна ємність така:
     • s: 2 електронні ємності
     • р: 6 електронної ємності
     • d: 10 електронної ємності
     • f: 14 електронної ємності

2. 

   Знайдіть електронну конфігурацію для елемента, який ви досліджуєте. Коли ви дізнаєтесь електронну конфігурацію елемента, знайти його кількість валентних електронів досить просто (крім, звичайно, перехідних металів.) Якщо вам дадуть конфігурацію з самого початку, ви можете перейти до наступного кроку. Якщо вам доведеться його знайти самостійно, дивіться нижче:
   • Вивчіть повну електронну конфігурацію оганессона (Og), елемента 118, який є останнім елементом періодичної таблиці. У ньому найбільше електронів з будь-яких елементів, тому його електронна конфігурація демонструє всі можливості, з якими ви можете зіткнутися в інших елементах:

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • Тепер, коли у вас це є, все, що вам потрібно зробити, щоб знайти електронну конфігурацію іншого атома, - це просто заповнити цей шаблон з самого початку, поки не закінчиться електрон. Це простіше, ніж здається. Наприклад, якщо ми хочемо скласти орбітальну діаграму для хлору (Cl), елемента 17, який має 17 електронів, ми зробили б це так:

     1s2s2p3s3p

   • Зверніть увагу, що кількість електронів складає 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Потрібно змінити число лише на кінцевій орбіталі - решта однакова, оскільки орбіталі до останньої повністю заповнені .
   • Докладніше про електронні конфігурації див. Також у цій статті.

3. 

   Призначте електрони орбітальним оболонкам за Правилом Октету. По мірі додавання електронів до атома вони потрапляють на різні орбіталі відповідно до порядку, наведеного вище - перші два переходять на орбіталь 1s, два після цього переходять на орбіталь 2s, шість після цього переходять на орбіталу 2p і так далі. Маючи справу з атомами поза перехідними металами, ми говоримо, що ці орбіталі утворюють навколо ядра "орбітальні оболонки", причому кожна наступна оболонка знаходиться далі, ніж попередні. Окрім самої першої оболонки, яка вміщує лише два електрони, кожна оболонка може мати вісім електронів (за винятком, знову ж таки, при роботі з перехідними металами.) Це називається Правило Октету.
   • Наприклад, скажімо, ми розглядаємо елемент Бор (B). Оскільки його атомний номер дорівнює п’яти, ми знаємо, що він має п’ять електронів, і його електронна конфігурація виглядає так: 1s2s2p. Оскільки перша орбітальна оболонка має лише два електрони, ми знаємо, що бор має дві оболонки: одну з двома 1s електронами і одну з трьома електронами з 2s і 2p орбіталей.
   • Як інший приклад, такий елемент, як хлор (1s2s2p3s3p), матиме три орбітальні оболонки: одну з двома 1s електронами, одну з двома 2s електронами і шістьма 2p електронами, а одну з двома 3s електронами і п’ятьма 3p електронами.

4. 

   Знайдіть кількість електронів у самій зовнішній оболонці. Тепер, коли ви знаєте електронні оболонки свого елемента, знайти валентні електрони легко: просто використовуйте кількість електронів у самій зовнішній оболонці. Якщо зовнішня оболонка повна (іншими словами, якщо вона має вісім електронів або, для першої оболонки, два), елемент є інертним і не буде легко реагувати з іншими елементами. Однак знову ж таки, речі не зовсім відповідають цим правилам щодо перехідних металів.
   • Наприклад, якщо ми працюємо з бором, оскільки у другій оболонці є три електрони, можна сказати, що бор має три валентні електрони.

5. 

   Використовуйте рядки таблиці як ярлики орбітальної оболонки. Горизонтальні рядки періодичної системи називаються елементом "періоди". Починаючи з верхньої частини таблиці, кожен період відповідає кількості електронні оболонки атоми періоду володіють. Ви можете використовувати це як ярлик, щоб визначити, скільки валентних електронів має елемент - просто починайте з лівого боку його періоду при підрахунку електронів. Ще раз ви захочете ігнорувати перехідні метали за допомогою цього методу, який включає групи 3-12.
   • Наприклад, ми знаємо, що елемент селен має чотири орбітальні оболонки, оскільки він знаходиться в четвертому періоді. Оскільки це шостий елемент зліва в четвертому періоді (ігноруючи перехідні метали), ми знаємо, що зовнішня четверта оболонка має шість електронів, і, отже, що селен має шість валентних електронів.

Питання та відповіді спільноти

Як ми обчислюємо валентний електрон?

Валентні електрони можна знайти, визначивши електронні конфігурації елементів. Після цього кількість електронів у самій зовнішній оболонці дає загальну кількість валентних електронів у цьому елементі.

Якщо в атомі 33 електрони, скільки валентних електронів?

Якщо атом не є іоном, то можна сказати, що атом має 33 протони. Це означає, що це елемент 33, який є миш'яком. Тоді ми знаємо, що це не перехідний метал, тому дивимось і знаходимо одиницю цифри його групового номера 5, це означає, що він має 5 валентних електронів.

Як визначити атомний номер гелію?

Кількість протонів дорівнює атомному номеру.

Чому електрони отримують негативний, а не позитивний заряд?

Атоми отримують або втрачають електрони, негативні заряди, оскільки протони мають позитивний заряд, і вони утримуються в ядрі сильною ядерною силою. Це одна з чотирьох різних сил у Всесвіті: гравітація, електромагнетизм, слабка сила і сильна ядерна сила. Він повинен бути сильним, тому що протони відштовхуються один від одного, але вони дійсно знаходяться близько один до одного в ядрі (разом з нейтронами, які також утримуються сильною силою.) Ідея полягає в тому, що сильна сила надзвичайно сильна, але лише на дуже крихітних відстанях. Подумайте про крихітні супер міцні гачки. Щоб підключити протони та нейтрони, вам потрібні сили, такі як величезна гравітація зірки, наднової чи ядерного вибуху.

Що таке валансний електрон благородних газів?

Благородні гази мають вісім валентних електронів - найбільш стійкий стан для елемента.

Чому азот має 6 валентних електронів, але він входить до групи 15?

Азот має лише п’ять валентних електронів, оскільки він входить до групи 5, хоча насправді він знаходиться до групи 15, і ви ігноруєте перехідні метали, оскільки ці групи по-різному визначають свої валентні електрони. Отже: група 13 означає групу 3 тощо і так далі.

Атом має 7 протонів, 8 нейронів і 7 електронів. Яка кількість електронів у його валентній оболонці?

Елементом, що містить 7 протонів, є Нітроген. Азот знаходиться в стовпі елементів, що має 5 електронів у валентній оболонці. Кількість нейтронів не має значення для знаходження кількості валентних електронів у конкретному елементі.

Де в Періодичній системі розташовані атоми із сімома електронами зовнішньої оболонки?

Подивіться на другу до останньої колонки з правого боку, поруч з інертними газами.

Що таке валентний електрон?

Валентний електрон - це електрон, який знаходиться на крайній частині атома і може бути спільним або взятим у реакції.

Чому елементи періодичної системи мають різну кількість валентних електронів?

Вони мають різну хімічну структуру. Валентні електрони - це те, що створює хімічні реакції.

Поради

• Зверніть увагу, що електронні конфігурації можна записати у своєму стилі, використовуючи благородні гази (елементи групи 18), щоб стати на орбіталі на початку конфігурації. Наприклад, електронну конфігурацію натрію можна записати 3s1 - по суті, це те саме, що і неонова, але з ще одним електроном на 3s-орбіталі.
• Перехідні метали можуть мати валентні підоболонки, які не заповнені повністю. Визначення точної кількості валентних електронів у перехідних металах включає принципи квантової теорії, які виходять за рамки цієї статті.
• Зверніть увагу, що періодичні таблиці відрізняються від країни до країни. Отже, переконайтесь, що ви використовуєте правильний, оновлений, щоб уникнути плутанини.
• Обов’язково знайте, коли додати або відняти з останньої орбіталі для пошуку валентних електронів.

Речі, які вам знадобляться

• Періодична система елементів
• Олівець
• Папір

Щодня на wikiHow ми докладаємо всіх зусиль, щоб надати вам доступ до інструкцій та інформації, які допоможуть вам жити краще, незалежно від того, чи буде це безпечним, здоровим чи покращуватиме ваше самопочуття. В умовах нинішньої кризи в галузі охорони здоров’я та економіки, коли світ різко змінюється, і ми всі вчимося та адаптуємось до змін у повсякденному житті, людям потрібна wikiHow як ніколи. Ваша підтримка допомагає wikiHow створювати більш поглиблені ілюстровані статті та відео та ділитися нашою надійною маркою навчального вмісту з мільйонами людей у ​​всьому світі. Будь ласка, розгляньте можливість зробити внесок у wikiHow сьогодні.