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• Domande e risposte della comunità
• Suggerimenti
• Cose di cui avrai bisogno

Altre sezioni

In chimica, elettroni di valenza sono gli elettroni che si trovano nel guscio elettronico più esterno di un elemento. Sapere come trovare il numero di elettroni di valenza in un particolare atomo è un'abilità importante per i chimici perché questa informazione determina i tipi di legami chimici che può formare e, quindi, la reattività dell'elemento. Fortunatamente, tutto ciò di cui hai bisogno per trovare gli elettroni di valenza di un elemento è una tavola periodica standard degli elementi.

Passi

Parte 1 di 2: trovare elettroni di valenza con una tavola periodica

Metalli non di transizione

1. 

   Trova un tavola periodica degli elementi. Questa è una tabella con codice colore composta da molti quadrati diversi che elenca tutti gli elementi chimici noti all'umanità. La tavola periodica rivela molte informazioni sugli elementi: useremo alcune di queste informazioni per determinare il numero di elettroni di valenza nell'atomo che stiamo indagando. Di solito puoi trovarli all'interno della copertina dei libri di testo di chimica. C'è anche un eccellente tavolo interattivo disponibile online qui.

2. 

   
   
   Etichetta ogni colonna sulla tavola periodica degli elementi da 1 a 18. Generalmente, su una tavola periodica, tutti gli elementi in una singola colonna verticale avranno lo stesso numero di elettroni di valenza. Se la tua tavola periodica non ha già ogni colonna numerata, assegna a ciascuna un numero che inizia con 1 per l'estrema sinistra e 18 per l'estrema destra. In termini scientifici, queste colonne sono chiamate elemento "gruppi".
   • Ad esempio, se lavorassimo con una tavola periodica in cui i gruppi non sono numerati, scriveremmo un 1 sopra l'idrogeno (H), un 2 sopra il berillio (Be) e così via fino a scrivere un 18 sopra l'elio (He) .

3. 

   
   
   Trova il tuo elemento sul tavolo. Ora, individua l'elemento per cui vuoi trovare gli elettroni di valenza sul tavolo. Puoi farlo con il suo simbolo chimico (le lettere in ogni casella), il suo numero atomico (il numero in alto a sinistra di ogni casella) o qualsiasi altra informazione disponibile sul tavolo.
   • Ad esempio, troviamo gli elettroni di valenza per un elemento molto comune: carbonio (C). Questo elemento ha un numero atomico 6. Si trova nella parte superiore del gruppo 14. Nel passaggio successivo, troveremo i suoi elettroni di valenza.
   • In questa sottosezione, ignoreremo i metalli di transizione, che sono gli elementi nel blocco a forma di rettangolo creato dai gruppi da 3 a 12. Questi elementi sono leggermente diversi dagli altri, quindi i passaggi in questa sottosezione hanno vinto " t lavorare su di loro. Vedi come gestirli nella sottosezione sottostante.

4. 

   
   
   Usa i numeri di gruppo per determinare il numero di elettroni di valenza. Il numero di gruppo di un metallo non di transizione può essere utilizzato per trovare il numero di elettroni di valenza in un atomo di quell'elemento. Il un posto del numero del gruppo è il numero di elettroni di valenza in un atomo di questi elementi. In altre parole:
   • Gruppo 1: 1 elettrone di valenza
   • Gruppo 2: 2 elettroni di valenza
   • Gruppo 13: 3 elettroni di valenza
   • Gruppo 14: 4 elettroni di valenza
   • Gruppo 15: 5 elettroni di valenza
   • Gruppo 16: 6 elettroni di valenza
   • Gruppo 17: 7 elettroni di valenza
   • Gruppo 18: 8 elettroni di valenza (ad eccezione dell'elio, che ne ha 2)
   • Nel nostro esempio, poiché il carbonio è nel gruppo 14, possiamo dire che un atomo di carbonio ha quattro elettroni di valenza.

Metalli di transizione

1. 

   Trova un elemento dai gruppi 3 a 12. Come notato sopra, gli elementi dei gruppi da 3 a 12 sono chiamati "metalli di transizione" e si comportano in modo diverso dal resto degli elementi quando si tratta di elettroni di valenza. In questa sezione, spiegheremo come, in una certa misura, spesso non è possibile assegnare elettroni di valenza a questi atomi.
   • Ad esempio, scegliamo Tantalio (Ta), elemento 73. Nei prossimi passaggi, troveremo i suoi elettroni di valenza (o, almeno, provare per.)
   • Si noti che i metalli di transizione includono le serie di lantanidi e attinidi (chiamati anche "metalli delle terre rare"), le due file di elementi che di solito sono posizionate sotto il resto del tavolo che iniziano con lantanio e attinio. Questi elementi appartengono tutti a gruppo 3 della tavola periodica.

2. 

   Comprendi che i metalli di transizione non hanno elettroni di valenza "tradizionali". Capire perché i metalli di transizione non "funzionano" come il resto della tavola periodica richiede una piccola spiegazione del modo in cui gli elettroni si comportano negli atomi. Vedi sotto per una rapida carrellata o salta questo passaggio per arrivare direttamente alle risposte.
   • Quando gli elettroni vengono aggiunti a un atomo, vengono ordinati in diversi "orbitali" - fondamentalmente aree diverse attorno al nucleo in cui si riuniscono gli elettroni. In generale, gli elettroni di valenza sono gli elettroni nel guscio più esterno - in altre parole, gli ultimi elettroni aggiunti .
   • Per ragioni che sono un po 'troppo complesse da spiegare qui, quando gli elettroni vengono aggiunti a quelli più esterni d guscio di un metallo di transizione (più su questo sotto), i primi elettroni che entrano nel guscio tendono ad agire come normali elettroni di valenza, ma dopo di ciò, non lo fanno, e gli elettroni di altri strati orbitali a volte agiscono invece come elettroni di valenza. Ciò significa che un atomo può avere più numeri di elettroni di valenza a seconda di come viene manipolato.

3. 

   Determina il numero di elettroni di valenza in base al numero del gruppo. Ancora una volta, il numero di gruppo dell'elemento che stai esaminando può dirti i suoi elettroni di valenza. Tuttavia, per i metalli di transizione, non esiste uno schema da seguire: il numero del gruppo di solito corrisponde a un intervallo di possibili numeri di elettroni di valenza. Questi sono:
   • Gruppo 3: 3 elettroni di valenza
   • Gruppo 4: da 2 a 4 elettroni di valenza
   • Gruppo 5: da 2 a 5 elettroni di valenza
   • Gruppo 6: da 2 a 6 elettroni di valenza
   • Gruppo 7: da 2 a 7 elettroni di valenza
   • Gruppo 8: 2 o 3 elettroni di valenza
   • Gruppo 9: 2 o 3 elettroni di valenza
   • Gruppo 10: 2 o 3 elettroni di valenza
   • Gruppo 11: 1 o 2 elettroni di valenza
   • Gruppo 12: 2 elettroni di valenza
   • Nel nostro esempio, poiché il tantalio è nel gruppo 5, possiamo dire che ha tra due e cinque elettroni di valenza, dipende dalla situazione.

Parte 2 di 2: ricerca di elettroni di valenza con una configurazione elettronica

1. 

   Impara a leggere una configurazione elettronica. Un altro modo per trovare gli elettroni di valenza di un elemento è con una cosa chiamata configurazione elettronica. All'inizio possono sembrare complicati, ma sono solo un modo per rappresentare gli orbitali degli elettroni in un atomo con lettere e numeri e sono facili una volta che sai cosa stai guardando.
   • Diamo un'occhiata a una configurazione di esempio per l'elemento sodio (Na):

     1s2s2p3s

   • Si noti che questa configurazione elettronica è solo una stringa ripetuta che funziona in questo modo:

     (numero) (lettera) (numero) (lettera) ...

   • ...e così via. Il (numero) (lettera) chunk è il nome dell'orbitale dell'elettrone e il numero di elettroni in quell'orbitale - questo è tutto!
   • Quindi, per il nostro esempio, diremmo che il sodio ha 2 elettroni nell'orbitale 1s più 2 elettroni nell'orbitale 2s più 6 elettroni nell'orbitale 2p più 1 elettrone nell'orbitale 3s. Sono 11 elettroni in totale: il sodio è l'elemento numero 11, quindi ha senso.
   • Tieni presente che ogni subshell ha una certa capacità elettronica. Le loro capacità elettroniche sono le seguenti:
     • s: capacità di 2 elettroni
     • p: 6 capacità di elettroni
     • d: capacità di 10 elettroni
     • f: capacità di 14 elettroni

2. 

   Trova la configurazione elettronica per l'elemento che stai esaminando. Una volta che conosci la configurazione elettronica di un elemento, trovare il suo numero di elettroni di valenza è abbastanza semplice (eccetto, ovviamente, per i metalli di transizione). Se ti viene data la configurazione dall'inizio, puoi saltare al passaggio successivo. Se devi trovarlo da solo, vedi sotto:
   • Esaminare la configurazione elettronica completa per oganesson (Og), elemento 118, che è l'ultimo elemento della tavola periodica. Ha il maggior numero di elettroni di qualsiasi elemento, quindi la sua configurazione elettronica dimostra tutte le possibilità che potresti incontrare in altri elementi:

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • Ora che hai questo, tutto ciò che devi fare per trovare la configurazione elettronica di un altro atomo è semplicemente riempire questo schema dall'inizio fino a quando non esaurisci gli elettroni. Questo è più facile di quanto sembri. Ad esempio, se vogliamo creare il diagramma orbitale per il cloro (Cl), elemento 17, che ha 17 elettroni, lo faremo in questo modo:

     1s2s2p3s3p

   • Nota che il numero di elettroni arriva a 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Devi solo cambiare il numero nell'orbitale finale - il resto è lo stesso poiché gli orbitali prima di quello finale sono completamente pieni .
   • Per ulteriori informazioni sulle configurazioni di elettroni, vedere anche questo articolo.

3. 

   Assegna elettroni ai gusci orbitali con la regola dell'ottetto. Quando gli elettroni vengono aggiunti a un atomo, cadono in vari orbitali secondo l'ordine dato sopra: i primi due entrano nell'orbitale 1s, i due successivi entrano nell'orbitale 2s, i sei successivi entrano nell'orbitale 2p e presto. Quando abbiamo a che fare con atomi al di fuori dei metalli di transizione, diciamo che questi orbitali formano "gusci orbitali" attorno al nucleo, con ogni guscio successivo più lontano di quelli precedenti. Oltre al primissimo guscio, che può contenere solo due elettroni, ogni guscio può avere otto elettroni (tranne, ancora una volta, quando si tratta di metalli di transizione.) Questo è chiamato Regola dell'ottetto.
   • Ad esempio, supponiamo di esaminare l'elemento Boro (B). Poiché il suo numero atomico è cinque, sappiamo che ha cinque elettroni e la sua configurazione elettronica è simile a questa: 1s2s2p. Poiché il primo guscio orbitale ha solo due elettroni, sappiamo che il boro ha due gusci: uno con due elettroni 1s e uno con tre elettroni dagli orbitali 2s e 2p.
   • Come altro esempio, un elemento come il cloro (1s2s2p3s3p) avrà tre gusci orbitali: uno con due elettroni 1s, uno con due elettroni 2s e sei elettroni 2p e uno con due elettroni 3s e cinque elettroni 3p.

4. 

   Trova il numero di elettroni nel guscio più esterno. Ora che conosci i gusci elettronici del tuo elemento, trovare gli elettroni di valenza è facile: usa semplicemente il numero di elettroni nel guscio più esterno. Se il guscio esterno è pieno (in altre parole, se ha otto elettroni o, per il primo guscio, due), l'elemento è inerte e non reagirà facilmente con gli altri elementi. Ancora una volta, tuttavia, le cose non seguono esattamente queste regole per i metalli di transizione.
   • Ad esempio, se stiamo lavorando con il boro, poiché ci sono tre elettroni nel secondo guscio, possiamo dire che il boro ha tre elettroni di valenza.

5. 

   Usa le righe della tabella come scorciatoie della shell orbitale. Le righe orizzontali della tavola periodica sono chiamate elemento "periodi". Partendo dall'inizio della tabella, ogni periodo corrisponde al numero di gusci di elettroni gli atomi nel periodo possiedono. Puoi usarlo come scorciatoia per determinare quanti elettroni di valenza ha un elemento: inizia semplicemente dal lato sinistro del suo periodo quando si contano gli elettroni. Ancora una volta, vorrai ignorare i metalli di transizione con questo metodo, che include i gruppi 3-12.
   • Ad esempio, sappiamo che l'elemento selenio ha quattro gusci orbitali perché è nel quarto periodo. Poiché è il sesto elemento da sinistra nel quarto periodo (ignorando i metalli di transizione), sappiamo che il quarto guscio esterno ha sei elettroni e, quindi, che il selenio ha sei elettroni di valenza.

Domande e risposte della comunità

Come calcoliamo l'elettrone di valenza?

Gli elettroni di valenza possono essere trovati determinando le configurazioni elettroniche degli elementi. Successivamente il numero di elettroni nel guscio più esterno fornisce il numero totale di elettroni di valenza in quell'elemento.

Se un atomo ha 33 elettroni, quanti elettroni di valenza ci sono?

Se l'atomo non è uno ione, allora possiamo dire che ha 33 protoni. Ciò significa che è l'elemento 33, che è l'arsenico. Quindi sappiamo che non è un metallo di transizione, quindi guardiamo e troviamo che la cifra unitaria del suo numero di gruppo è 5, il che significa che ha 5 elettroni di valenza.

Come determino il numero atomico di elio?

Il numero di protoni è uguale al numero atomico.

Perché gli elettroni ottengono una carica negativa e non una carica positiva?

Gli atomi guadagnano o perdono elettroni, cariche negative, perché i protoni hanno la carica positiva e sono trattenuti nel nucleo dalla forte forza nucleare. Questa è una delle quattro forze distinte nell'Universo: gravità, elettromagnetismo, forza debole e forza nucleare forte. Deve essere forte perché i protoni si respingono a vicenda ma sono molto vicini tra loro nel nucleo (insieme ai neutroni, anch'essi trattenuti dalla forza forte). L'idea è che la forza forte è estremamente forte ma solo su distanze molto piccole. Pensa a piccoli ganci super resistenti. Per collegare protoni e neutroni, hai bisogno di forze come l'immensa gravità di una stella, una supernova o un'esplosione nucleare.

Qual è l'elettrone di valance dei gas nobili?

I gas nobili hanno otto elettroni di valenza: lo stato più stabile per un elemento.

Perché l'azoto ha 6 elettroni di valance ma è nel gruppo 15?

L'azoto ha solo cinque elettroni di valance perché è nel gruppo 5, anche se in realtà è nel gruppo 15 ignorerai i metalli di transizione perché questi gruppi hanno un modo diverso di determinare i loro elettroni di valenza. Quindi: gruppo 13 significa gruppo 3 e così via.

Un atomo ha 7 protoni, 8 neuroni e 7 elettroni. Qual è il numero di elettroni nel suo guscio di valenza?

L'elemento che contiene 7 protoni è l'azoto. L'azoto è nella colonna degli elementi che ha 5 elettroni nel guscio di valenza. Il numero di neutroni è irrilevante per trovare il numero di elettroni di valenza in un elemento specifico.

Dove si trovano sulla tavola periodica gli atomi con sette elettroni del guscio esterno?

Guarda nella penultima colonna sul lato destro, accanto ai gas inerti.

Cos'è un elettrone di valenza?

Un elettrone di valenza è un elettrone che si trova nella parte più esterna di un atomo e può essere condiviso o preso in una reazione.

Perché gli elementi nella tavola periodica hanno un numero diverso di elettroni di valenza?

Hanno diverse strutture chimiche. Gli elettroni di valenza sono ciò che crea reazioni chimiche.

Suggerimenti

• Si noti che le configurazioni di elettroni possono essere scritte in una sorta di abbreviazione utilizzando gas nobili (gli elementi nel gruppo 18) per sostituire gli orbitali all'inizio della configurazione. Ad esempio, la configurazione elettronica del sodio può essere scritta 3s1 - essenzialmente, è la stessa del neon, ma con un elettrone in più nell'orbitale 3s.
• I metalli di transizione possono avere subshell di valenza che non sono completamente riempiti. Determinare il numero esatto di elettroni di valenza nei metalli di transizione implica principi della teoria quantistica che esulano dallo scopo di questo articolo.
• Tieni presente che le tabelle periodiche differiscono da paese a paese. Quindi, controlla di utilizzare quello corretto e aggiornato per evitare confusione.
• Assicurati di sapere quando aggiungere o sottrarre dall'ultimo orbitale per trovare gli elettroni di valenza.

Cose di cui avrai bisogno

• Tavola periodica degli elementi
• Matita
• Carta

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