Dalam Kimia, elektron valensi adalah elektron yang terletak di cengkerang elektron terluar suatu unsur. Mengetahui bagaimana mencari bilangan elektron valensi dalam atom tertentu adalah kemahiran penting bagi ahli kimia kerana maklumat ini menentukan jenis ikatan kimia yang dapat terbentuk. Nasib baik, semua yang anda perlukan untuk mencari elektron valensi adalah jadual berkala unsur-unsur biasa.
Langkah
Bahagian 1 dari 2: Mencari Elektron Valen dengan Jadual Berkala
Logam Tidak Peralihan
Langkah 1. Cari jadual berkala unsur-unsur
Jadual ini adalah jadual berkod warna yang terdiri daripada banyak kotak yang mengandungi semua unsur kimia yang diketahui oleh manusia. Jadual berkala memberikan banyak maklumat mengenai unsur - kami akan menggunakan sebilangan maklumat ini untuk menentukan bilangan elektron valensi dalam atom yang sedang kita kaji. Biasanya, anda boleh mendapatkan maklumat ini di sampul buku teks kimia. Terdapat juga jadual interaktif yang baik dalam talian di sini.
Langkah 2. Labelkan setiap lajur dalam jadual berkala elemen dari 1 hingga 18
Biasanya, dalam jadual berkala, semua elemen dalam lajur menegak mempunyai bilangan elektron valensi yang sama. Sekiranya jadual berkala anda belum mempunyai nombor di setiap lajur, angka dari 1 di lajur paling kiri hingga 18 di lajur paling kanan. Dari segi saintifik, lajur ini disebut "kumpulan" unsur.
Sebagai contoh, jika kita menggunakan jadual berkala di mana kumpulannya tidak bernombor, kita akan menulis 1 di atas Hidrogen (H), 2 di atas Beryllium (Be), dan seterusnya hingga 18 di atas Helium (Dia)
Langkah 3. Cari elemen anda dalam jadual
Sekarang, cari elemen yang ingin anda ketahui elektron valens di atas meja. Anda boleh melakukannya dengan menggunakan simbol kimia (huruf di setiap kotak), nombor atom (nombor di kiri atas setiap kotak), atau maklumat lain yang tersedia untuk anda dalam jadual.
-
Untuk tujuan demonstrasi, mari kita cari elektron valensi untuk elemen yang sangat kerap digunakan: karbon (C).
Unsur ini mempunyai nombor atom 6. Unsur ini terletak di atas kumpulan 14. Pada langkah seterusnya, kita akan mencari elektron valensnya.
- Dalam subseksyen ini, kita akan mengabaikan logam peralihan, yang merupakan elemen dalam blok persegi kumpulan 3 hingga 12. Unsur-unsur ini sedikit berbeza dari yang lain, jadi langkah-langkah dalam subseksyen ini tidak berlaku untuk elemen tersebut. Lihat cara melakukannya di bahagian bawah.
Langkah 4. Gunakan nombor kumpulan untuk menentukan bilangan elektron valens
Nombor kumpulan logam bukan peralihan dapat digunakan untuk mencari bilangan elektron valensi dalam atom elemen. Tempat unit nombor kumpulan ialah bilangan elektron valensi dalam atom unsur. Dalam kata lain:
- Elektron valensi Kumpulan 1: 1
- Elektron valensi kumpulan 2: 2
- Elektron valensi Kumpulan 13: 3
- Elektron valensi Kumpulan 14: 4
- Elektron valensi Kumpulan 15: 5
- Kumpulan: 6 elektron valens
- Kumpulan: 7 elektron valens
- Kumpulan: 8 elektron valensi (kecuali helium, yang mempunyai 2 elektron valensi)
-
Dalam contoh kita, kerana karbon berada dalam kumpulan 14, kita dapat mengatakan bahawa satu atom karbon mempunyai empat elektron valens.
Logam Peralihan
Langkah 1. Cari elemen dari kumpulan 3 hingga 12
Seperti yang dinyatakan di atas, unsur-unsur dalam kumpulan 3 hingga 12 disebut logam peralihan dan berkelakuan berbeza dari unsur-unsur lain dari segi elektron valensi. Dalam bahagian ini, kita akan menerangkan perbezaannya, hingga tahap tertentu, selalunya tidak mungkin menetapkan elektron valensi pada atom-atom ini.
- Untuk tujuan demonstrasi, mari kita ambil Tantalum (Ta), elemen 73. Dalam beberapa langkah seterusnya, kita akan mencari elektron valensinya (atau, sekurang-kurangnya, cuba).
- Perhatikan bahawa logam peralihan merangkumi siri lantanida dan aktinida (juga disebut logam nadir bumi) - dua baris unsur biasanya terletak di bahagian bawah meja yang lain, bermula dengan lanthanum dan aktinium. Semua elemen ini merangkumi kumpulan 3 dalam jadual berkala.
Langkah 2. Fahami bahawa logam peralihan tidak mempunyai elektron valens tradisional
Memahami bahawa alasan logam peralihan tidak berfungsi seperti jadual berkala yang lain memerlukan sedikit penjelasan tentang bagaimana elektron berfungsi dalam atom. Lihat di bawah untuk gambaran keseluruhan cepat atau lewati langkah ini untuk mendapatkan jawapannya dengan segera.
- Oleh kerana elektron ditambahkan ke atom, elektron ini disusun ke orbital yang berbeza - pada dasarnya kawasan yang berlainan di sekitar atom di mana atom berkumpul. Biasanya, elektron valensi adalah atom di cangkang terluar - dengan kata lain, atom terakhir ditambah.
- Atas sebab-sebab yang agak rumit untuk dijelaskan di sini, apabila atom ditambahkan ke cangkang luar logam peralihan (lebih banyak yang terdapat di bawah), atom pertama yang memasuki shell cenderung bertindak seperti elektron valensi biasa, tetapi selepas itu, elektron tidak berkelakuan seperti itu, dan elektron dari lapisan orbit lain kadangkala bertindak seperti elektron valens. Ini bermaksud bahawa atom boleh mempunyai pelbagai elektron valensi bergantung kepada bagaimana ia dimanipulasi.
- Untuk penjelasan yang lebih terperinci, lihat halaman elektron valensi baik Clackamas Community College.
Langkah 3. Tentukan bilangan elektron valensi berdasarkan nombor kumpulannya
Sekali lagi, bilangan kumpulan elemen yang anda lihat dapat memberitahu anda berapa banyak elektron valens yang dimilikinya. Untuk logam peralihan, bagaimanapun, tidak ada corak yang dapat anda ikuti - nombor kumpulan biasanya sesuai dengan sebilangan elektron valensi yang mungkin. Nombornya adalah:
- Elektron valensi Kumpulan 3: 3
- Elektron valensi kumpulan 4: 2 hingga 4
- Elektron valensi kumpulan 5: 2 hingga 5
- Elektron valensi kumpulan 6: 2 hingga 6
- Elektron valensi Kumpulan 7: 2 hingga 7
- Elektron valensi Kumpulan 8: 2 atau 3
- Elektron valensi Kumpulan 9: 2 atau 3
- Elektron valensi Kumpulan 10: 2 atau 3
- Elektron valensi Kumpulan 11: 1 hingga 2
- Elektron valensi Kumpulan 12: 2
- Dalam contoh kita, kerana Tantalum berada dalam kumpulan 5, kita dapat mengatakan bahawa Tantalum mempunyai antara elektron valensi dua dan lima, bergantung pada keadaan.
Bahagian 2 dari 2: Mencari Elektron Valens dengan Konfigurasi Elektron
Langkah 1. Ketahui cara membaca konfigurasi elektron
Kaedah lain untuk mencari elektron valensi unsur adalah dengan sesuatu yang disebut konfigurasi elektron. Konfigurasi elektron mungkin kelihatan rumit, tetapi ini hanyalah cara untuk mewakili orbit elektron dalam atom dengan huruf dan nombor, dan senang jika anda tahu apa yang anda lakukan.
-
Mari lihat contoh konfigurasi unsur natrium (Na):
-
- 1s22s22p63s1
-
-
Perhatikan bahawa konfigurasi elektron ini hanya mengulangi corak seperti ini:
-
- (nombor) (huruf)(nombor di atas)(nombor) (huruf)(nombor di atas)…
-
- …dan lain-lain. Corak (nombor) (huruf) pertama ialah nama orbit elektron dan (nombor di atas) ialah bilangan elektron dalam orbit itu - itu sahaja!
-
Oleh itu, sebagai contoh, kita mengatakan bahawa natrium mempunyai 2 elektron dalam orbit 1s tambah 2 elektron dalam orbit 2s tambah 6 elektron dalam orbit 2p tambah 1 elektron dalam orbit 3s.
Jumlahnya ialah 11 elektron - natrium adalah unsur nombor 11, jadi masuk akal.
Langkah 2. Cari konfigurasi elektron untuk elemen yang anda kaji
Sebaik sahaja anda mengetahui konfigurasi elektron suatu elemen, mencari bilangan elektron valensi agak mudah (kecuali, tentu saja, untuk logam peralihan.) Sekiranya anda diberi konfigurasi dari masalahnya, anda boleh meneruskan ke langkah seterusnya. Sekiranya anda mesti mencarinya sendiri, lihat di bawah:
-
Berikut adalah konfigurasi elektron lengkap untuk ununoctium (Uuo), elemen nombor 118:
-
- 1s22s22p63s23p64s23d104 p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6
-
-
Sekarang setelah anda mempunyai konfigurasi, yang harus anda lakukan untuk mencari konfigurasi elektron atom lain adalah mengisi corak ini dari awal sehingga kehabisan elektron. Ini lebih mudah daripada kedengarannya. Sebagai contoh, jika kita ingin membuat rajah orbit untuk klorin (Cl), unsur nombor 17, yang mempunyai 17 elektron, kita akan melakukannya seperti ini:
-
- 1s22s22p63s23p5
-
- Perhatikan bahawa bilangan elektron bertambah hingga 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Anda hanya perlu menukar jumlah dalam orbit terakhir - selebihnya sama kerana orbit sebelum orbital terakhir penuh.
- Untuk konfigurasi elektron lain, lihat juga artikel ini.
Langkah 3. Tambahkan elektron ke cengkerang orbit dengan Peraturan Octet
Apabila elektron ditambahkan ke atom, mereka jatuh ke dalam pelbagai orbit mengikut urutan yang disenaraikan di atas - dua elektron pertama masuk ke orbit 1s, dua elektron seterusnya masuk ke orbit 2s, enam elektron seterusnya masuk ke orbit 2p, dan begitulah seterusnya. Apabila kita bekerja dengan atom di luar logam peralihan, kita mengatakan bahawa orbital ini membentuk cangkang orbit di sekitar atom, dengan setiap cangkang berturut-turut lebih jauh dari cangkang sebelumnya. Selain shell pertama, yang hanya dapat menahan dua elektron, setiap shell dapat menahan lapan elektron (selain itu, sekali lagi, ketika bekerja dengan logam peralihan.) Ini disebut Peraturan Octet.
- Sebagai contoh, katakan kita melihat elemen Boron (B). Oleh kerana nombor atom adalah lima, kita tahu bahawa elemen tersebut mempunyai lima elektron dan konfigurasi elektronnya kelihatan seperti ini: 1s22s22p1. Oleh kerana shell orbit pertama hanya mempunyai dua elektron, kita tahu bahawa Boron hanya mempunyai dua cengkerang: satu cangkang dengan dua elektron 1s dan satu cangkang dengan tiga elektron dari orbital 2s dan 2p.
- Sebagai contoh lain, unsur seperti klorin akan mempunyai tiga cengkerang orbit: satu dengan elektron 1s, satu dengan dua elektron 2s dan enam elektron 2p, dan satu dengan dua elektron 3s dan lima elektron 3p.
Langkah 4. Cari bilangan elektron di cengkerang luar
Sekarang setelah anda mengetahui cengkerang elektron elemen anda, mencari elektron valensi sangat mudah: cukup gunakan bilangan elektron di cengkerang luar. Sekiranya cangkang paling luar penuh (dengan kata lain, jika cengkerang paling luar mempunyai lapan elektron, atau untuk cengkerang pertama ia mempunyai dua), elemen itu menjadi lengai dan tidak akan bertindak balas dengan mudah dengan unsur-unsur lain. Namun, sekali lagi, peraturan ini tidak berlaku untuk logam peralihan.
Sebagai contoh, jika kita menggunakan Boron, kerana terdapat tiga elektron di cangkang kedua, kita dapat mengatakan bahawa Boron memiliki tiga elektron valens.
Langkah 5. Gunakan baris jadual sebagai cara ringkas untuk mencari cengkerang orbit
Baris mendatar dalam jadual berkala dipanggil "tempoh" unsur. Bermula di bahagian atas jadual, setiap titik sesuai dengan bilangan cengkerang elektron yang dimiliki atom dalam tempoh tersebut. Anda boleh menggunakannya sebagai cara pendek untuk menentukan berapa banyak elektron valensi yang dimiliki oleh elemen - mulakan di sebelah kiri tempoh ketika mengira elektron. Sekali lagi, anda perlu mengabaikan logam peralihan untuk kaedah ini.
-
Sebagai contoh, kita tahu bahawa unsur selenium mempunyai empat cangkang orbit kerana ia berada dalam tempoh keempat. Oleh kerana ia adalah elemen keenam dari kiri pada periode keempat (mengabaikan logam peralihan), kita tahu bahawa cangkang luar keempatnya mempunyai enam elektron, dan dengan itu selenium mempunyai enam elektron valens.
Petua
- Perhatikan bahawa konfigurasi elektron dapat ditulis dengan ringkas menggunakan gas mulia (elemen dalam kumpulan 18) untuk menggantikan orbital pada awal konfigurasi. Contohnya, konfigurasi natrium elektron boleh ditulis sebagai [Ne] 3s1 - sebenarnya, sama dengan neon, tetapi dengan satu elektron tambahan pada orbit 3s.
- Logam peralihan mungkin mempunyai subshell valensi yang tidak diisi sepenuhnya. Menentukan bilangan elektron valensi yang tepat dalam logam peralihan melibatkan prinsip teori kuantum yang tidak diliputi oleh artikel ini.
- Perhatikan bahawa jadual berkala berbeza dari satu negara ke negara yang lain. Oleh itu, periksa sama ada anda menggunakan jadual berkala yang betul untuk mengelakkan kekeliruan.
