Inhoud

• Stappen
• Vragen en antwoorden van de gemeenschap
• Tips
• Dingen die u nodig heeft

Andere secties

In de chemie, valentie-elektronen zijn de elektronen die zich in de buitenste elektronenschil van een element bevinden. Weten hoe ze het aantal valentie-elektronen in een bepaald atoom kunnen vinden, is een belangrijke vaardigheid voor scheikundigen, omdat deze informatie de soorten chemische bindingen bepaalt die het kan vormen en daarmee de reactiviteit van het element. Gelukkig is alles wat je nodig hebt om de valentie-elektronen van een element te vinden, een standaard periodiek systeem van de elementen.

Stappen

Deel 1 van 2: Valence-elektronen vinden met een periodiek systeem

Niet-overgangsmetalen

1. 

   Vind een periodiek systeem der elementen. Dit is een kleurgecodeerde tabel die bestaat uit veel verschillende vierkanten waarin alle chemische elementen worden vermeld die de mensheid kent. Het periodiek systeem onthult veel informatie over de elementen - we zullen een deel van deze informatie gebruiken om het aantal valentie-elektronen te bepalen in het atoom dat we onderzoeken. Je vindt deze meestal in de omslag van scheikundeboeken. Er is hier ook een uitstekende interactieve tafel online beschikbaar.

2. 

   
   
   Label elke kolom op het periodiek systeem der elementen van 1 tot 18. Over het algemeen hebben op een periodiek systeem alle elementen in een enkele verticale kolom hetzelfde aantal valentie-elektronen. Als in uw periodiek systeem nog niet elke kolom is genummerd, geeft u ze allemaal een nummer dat begint met 1 voor uiterst links en 18 voor uiterst rechts. In wetenschappelijke termen worden deze kolommen het element genoemd "groepen."
   • Als we bijvoorbeeld zouden werken met een periodiek systeem waarbij de groepen niet genummerd zijn, zouden we een 1 boven waterstof (H), een 2 boven Beryllium (Be), enzovoort schrijven tot een 18 boven Helium (He) .

3. 

   
   
   Vind je element op tafel. Zoek nu het element waarvoor u de valentie-elektronen op de tafel wilt vinden. U kunt dit doen met het chemische symbool (de letters in elk vak), het atoomnummer (het nummer linksboven in elk vak) of een van de andere stukjes informatie die voor u beschikbaar zijn op de tafel.
   • Laten we bijvoorbeeld de valentie-elektronen zoeken voor een veel voorkomend element: koolstof (C). Dit element heeft atoomnummer 6. Het bevindt zich bovenaan groep 14. In de volgende stap vinden we de valentie-elektronen.
   • In deze onderafdeling negeren we de overgangsmetalen, de elementen in het rechthoekige blok gemaakt door groepen 3 t / m 12. Deze elementen wijken een beetje af van de rest, dus de stappen in deze onderafdeling hebben gewonnen ' t werk eraan. Zie hoe u hiermee om kunt gaan in de onderstaande paragraaf.

4. 

   
   
   Gebruik de groepsnummers om het aantal valentie-elektronen te bepalen. Het groepsnummer van een niet-overgangsmetaal kan worden gebruikt om het aantal valentie-elektronen in een atoom van dat element te vinden. De een plaats van het groepsnummer is het aantal valentie-elektronen in een atoom van deze elementen. Met andere woorden:
   • Groep 1: 1 valentie-elektron
   • Groep 2: 2 valentie-elektronen
   • Groep 13: 3 valentie-elektronen
   • Groep 14: 4 valentie-elektronen
   • Groep 15: 5 valentie-elektronen
   • Groep 16: 6 valentie-elektronen
   • Groep 17: 7 valentie-elektronen
   • Groep 18: 8 valentie-elektronen (behalve helium, dat er 2 heeft)
   • In ons voorbeeld, aangezien koolstof in groep 14 zit, kunnen we zeggen dat één koolstofatoom heeft vier valentie-elektronen.

Overgangsmetalen

1. 

   Zoek een element uit groep 3 tot en met 12. Zoals hierboven opgemerkt, worden de elementen in de groepen 3 tot 12 "overgangsmetalen" genoemd en gedragen ze zich anders dan de rest van de elementen als het gaat om valentie-elektronen. In dit gedeelte leggen we uit hoe het tot op zekere hoogte vaak niet mogelijk is om valentie-elektronen aan deze atomen toe te wijzen.
   • Laten we bijvoorbeeld kiezen voor Tantalum (Ta), element 73. In de volgende paar stappen zullen we de valentie-elektronen vinden (of tenminste proberen naar.)
   • Merk op dat de overgangsmetalen de lanthanide- en actinide-serie omvatten (ook wel de "zeldzame aardmetalen" genoemd) - de twee rijen elementen die gewoonlijk onder de rest van de tafel worden geplaatst en beginnen met lanthaan en actinium. Deze elementen behoren allemaal tot groep 3 van het periodiek systeem.

2. 

   Begrijp dat overgangsmetalen geen "traditionele" valentie-elektronen hebben. Om te begrijpen waarom overgangsmetalen niet echt "werken" zoals de rest van het periodiek systeem, is wat uitleg nodig over de manier waarop elektronen zich in atomen gedragen. Zie hieronder voor een snelle doorloop of sla deze stap over om direct naar de antwoorden te gaan.
   • Terwijl elektronen aan een atoom worden toegevoegd, worden ze gesorteerd in verschillende 'orbitalen' - in feite verschillende gebieden rond de kern waarin de elektronen samenkomen. Over het algemeen zijn de valentie-elektronen de elektronen in de buitenste schil - met andere woorden, de laatste toegevoegde elektronen .
   • Om redenen die iets te complex zijn om hier uit te leggen, wanneer elektronen aan de buitenste worden toegevoegd d van een overgangsmetaal (meer hierover hieronder), hebben de eerste elektronen die de schaal ingaan de neiging zich te gedragen als normale valentie-elektronen, maar daarna doen ze dat niet, en elektronen uit andere orbitale lagen werken soms als valentie-elektronen. Dit betekent dat een atoom meerdere aantallen valentie-elektronen kan hebben, afhankelijk van hoe het wordt gemanipuleerd.

3. 

   Bepaal het aantal valentie-elektronen op basis van het groepsnummer. Nogmaals, het groepsnummer van het element dat je onderzoekt, kan je de valentie-elektronen vertellen. Voor de overgangsmetalen is er echter geen patroon dat u kunt volgen - het groepsnummer komt meestal overeen met een reeks mogelijke aantallen valentie-elektronen. Dit zijn:
   • Groep 3: 3 valentie-elektronen
   • Groep 4: 2 tot 4 valentie-elektronen
   • Groep 5: 2 tot 5 valentie-elektronen
   • Groep 6: 2 tot 6 valentie-elektronen
   • Groep 7: 2 tot 7 valentie-elektronen
   • Groep 8: 2 of 3 valentie-elektronen
   • Groep 9: 2 of 3 valentie-elektronen
   • Groep 10: 2 of 3 valentie-elektronen
   • Groep 11: 1 of 2 valentie-elektronen
   • Groep 12: 2 valentie-elektronen
   • In ons voorbeeld, aangezien Tantalum in groep 5 zit, kunnen we zeggen dat het tussen zit twee en vijf valentie-elektronen, afhankelijk van de situatie.

Deel 2 van 2: Valence-elektronen vinden met een elektronenconfiguratie

1. 

   Leer hoe u een elektronenconfiguratie leest. Een andere manier om de valentie-elektronen van een element te vinden, is met iets dat een elektronenconfiguratie wordt genoemd. Deze zien er op het eerste gezicht misschien ingewikkeld uit, maar ze zijn gewoon een manier om de elektronen-orbitalen in een atoom weer te geven met letters en cijfers, en ze zijn gemakkelijk als je eenmaal weet waar je naar kijkt.
   • Laten we eens kijken naar een voorbeeldconfiguratie voor het element natrium (Na):

     1s2s2p3s

   • Merk op dat deze elektronenconfiguratie slechts een zich herhalende reeks is die als volgt verloopt:

     (nummer) (letter) (nummer) (letter) ...

   • ...enzovoorts. De (nummer) (letter) chunk is de naam van de elektronen-orbitaal en het is het aantal elektronen in die orbitaal - dat is het!
   • Dus, voor ons voorbeeld, zouden we zeggen dat natrium heeft 2 elektronen in de 1s-orbitaal plus 2 elektronen in de 2s-orbitaal plus 6 elektronen in de 2p-orbitaal plus 1 elektron in de 3s-orbitaal. Dat zijn in totaal 11 elektronen - natrium is element nummer 11, dus dit is logisch.
   • Houd er rekening mee dat elke subshell een bepaalde elektronencapaciteit heeft. Hun elektronencapaciteiten zijn als volgt:
     • s: 2 elektronencapaciteit
     • p: 6 elektronencapaciteit
     • d: 10 elektronencapaciteit
     • f: 14 elektronencapaciteit

2. 

   Zoek de elektronenconfiguratie voor het element dat u onderzoekt. Als je eenmaal de elektronenconfiguratie van een element kent, is het vinden van het aantal valentie-elektronen vrij eenvoudig (behalve natuurlijk voor de overgangsmetalen). Als je de configuratie vanaf het begin hebt gekregen, kun je doorgaan naar de volgende stap. Zie hieronder als u het zelf moet vinden:
   • Bestudeer de volledige elektronenconfiguratie voor oganesson (Og), element 118, het laatste element op het periodiek systeem. Het heeft de meeste elektronen van elk element, dus de elektronenconfiguratie laat alle mogelijkheden zien die je zou kunnen tegenkomen in andere elementen:

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • Nu je dit hebt, hoef je alleen maar dit patroon vanaf het begin in te vullen om de elektronenconfiguratie van een ander atoom te vinden, totdat je geen elektronen meer hebt. Dit is gemakkelijker dan het klinkt. Als we bijvoorbeeld het orbitaaldiagram willen maken voor chloor (Cl), element 17, dat 17 elektronen heeft, zouden we het als volgt doen:

     1s2s2p3s3p

   • Merk op dat het aantal elektronen oploopt tot 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Je hoeft alleen het aantal in de laatste orbitaal te veranderen - de rest is hetzelfde omdat de orbitalen voor de laatste helemaal vol zijn .
   • Zie ook dit artikel voor meer informatie over elektronenconfiguraties.

3. 

   Wijs elektronen toe aan orbitale schelpen met de Octet-regel. Als elektronen aan een atoom worden toegevoegd, vallen ze in verschillende orbitalen volgens de hierboven gegeven volgorde - de eerste twee gaan naar de 1s-orbitaal, de twee daarna gaan naar de 2s-orbitaal, de zes daarna gaan naar de 2p-orbitaal, en spoedig. Als we te maken hebben met atomen buiten de overgangsmetalen, zeggen we dat deze orbitalen "orbitale schillen" vormen rond de kern, waarbij elke opeenvolgende schaal verder naar buiten ligt dan de voorgaande. Behalve de allereerste schil, die slechts twee elektronen kan bevatten, kan elke schil acht elektronen hebben (behalve, nogmaals, wanneer het gaat om overgangsmetalen.) Dit wordt de Octetregel.
   • Laten we bijvoorbeeld zeggen dat we kijken naar het element Borium (B). Omdat het atoomnummer vijf is, weten we dat het vijf elektronen heeft en dat de elektronenconfiguratie er als volgt uitziet: 1s2s2p. Omdat de eerste orbitale schil slechts twee elektronen heeft, weten we dat Boron twee schillen heeft: een met twee 1s elektronen en een met drie elektronen uit de 2s en 2p orbitalen.
   • Een ander voorbeeld: een element als chloor (1s2s2p3s3p) heeft drie orbitale schalen: een met twee 1s-elektronen, een met twee 2s-elektronen en zes 2p-elektronen, en een met twee 3s-elektronen en vijf 3p-elektronen.

4. 

   Zoek het aantal elektronen in de buitenste schil. Nu je de elektronenschillen van je element kent, is het vinden van de valentie-elektronen eenvoudig: gebruik gewoon het aantal elektronen in de buitenste schil. Als de buitenste schil vol is (met andere woorden, als hij acht elektronen heeft of, voor de eerste schil, twee), is het element inert en zal het niet gemakkelijk reageren met andere elementen. Nogmaals, dingen volgen deze regels voor overgangsmetalen niet helemaal.
   • Als we bijvoorbeeld met boor werken, aangezien er drie elektronen in de tweede schil zijn, kunnen we zeggen dat boor heeft drie valentie-elektronen.

5. 

   Gebruik de rijen van de tabel als orbitale shell-snelkoppelingen. De horizontale rijen van het periodiek systeem worden het element genoemd "periodes." Beginnend vanaf de bovenkant van de tafel, komt elke periode overeen met het aantal elektronenschillen de atomen in de periode bezitten. Je kunt dit gebruiken als een snelkoppeling om te bepalen hoeveel valentie-elektronen een element heeft - begin gewoon aan de linkerkant van zijn periode bij het tellen van elektronen. Nogmaals, u wilt de overgangsmetalen negeren met deze methode, die groepen 3-12 omvat.
   • We weten bijvoorbeeld dat het element selenium vier orbitale schalen heeft omdat het zich in de vierde periode bevindt. Omdat het het zesde element van links is in de vierde periode (waarbij de overgangsmetalen buiten beschouwing worden gelaten), weten we dat de buitenste vierde schil zes elektronen heeft, en dus dat selenium zes valentie-elektronen.

Vragen en antwoorden van de gemeenschap

Hoe berekenen we het valentie-elektron?

Valentie-elektronen kunnen worden gevonden door de elektronische configuraties van elementen te bepalen. Daarna geeft het aantal elektronen in de buitenste schil het totale aantal valentie-elektronen in dat element.

Als een atoom 33 elektronen heeft, hoeveel valentie-elektronen zijn er dan?

Als het atoom geen ion is, dan kunnen we zeggen dat het atoom 33 protonen heeft. Dit betekent dat het element 33 is, wat arseen is. Dan weten we dat het geen overgangsmetaal is, dus zoeken we dat het eenheidscijfer van het groepsnummer 5 is, wat betekent dat het 5 valentie-elektronen heeft.

Hoe bepaal ik het atoomnummer van helium?

Het aantal protonen is gelijk aan het atoomnummer.

Waarom krijgen de elektronen een negatieve lading en geen positieve lading?

Atomen winnen of verliezen elektronen, negatieve ladingen, omdat de protonen de positieve lading hebben en ze in de kern worden vastgehouden door de sterke kernkracht. Dit is een van de vier verschillende krachten in het heelal: zwaartekracht, elektromagnetisme, de zwakke kracht en de sterke nucleaire kracht. Het moet sterk zijn omdat protonen elkaar afstoten, maar ze zijn heel dicht bij elkaar in de kern (samen met de neutronen, ook vastgehouden door de sterke kracht). Het idee is dat de sterke kracht extreem sterk is, maar alleen over zeer kleine afstanden. Denk aan kleine supersterke haken. Om protonen en neutronen te laten aansluiten, heb je krachten nodig zoals de enorme zwaartekracht van een ster, een supernova of een nucleaire explosie.

Wat is het valance-elektron van edelgassen?

Edelgassen hebben acht valentie-elektronen - de meest stabiele toestand voor een element.

Waarom heeft stikstof 6 valance-elektronen maar zit het in groep 15?

Stikstof heeft maar vijf valance-elektronen omdat het zich in groep 5 bevindt, hoewel het eigenlijk in groep 15 is, ga je de overgangsmetalen negeren omdat deze groepen een andere manier hebben om hun valentie-elektronen te bepalen. Dus: groep 13 betekent groep 3 enzovoort.

Een atoom heeft 7 protonen, 8 neuronen en 7 elektronen. Wat is het aantal elektronen in zijn valentieschil?

Het element dat 7 protonen bevat, is stikstof. Stikstof zit in de kolom met elementen met 5 elektronen in de valentieschil. Het aantal neutronen is niet relevant voor het vinden van het aantal valentie-elektronen in een specifiek element.

Waar op het periodiek systeem bevinden zich de atomen met zeven buitenste schilelektronen?

Kijk in de voorlaatste kolom aan de rechterkant, naast de inerte gassen.

Wat is een valentie-elektron?

Een valentie-elektron is een elektron dat zich op het buitenste deel van een atoom bevindt en kan worden gedeeld of in een reactie kan worden opgenomen.

Waarom hebben elementen in het periodiek systeem verschillende aantallen valentie-elektronen?

Ze hebben verschillende chemische structuren. Valentie-elektronen veroorzaken chemische reacties.

Tips

• Merk op dat elektronenconfiguraties in een soort steno kunnen worden geschreven door edelgassen (de elementen in groep 18) te gebruiken om de orbitalen aan het begin van de configuratie te vervangen. De elektronenconfiguratie van natrium kan bijvoorbeeld worden geschreven als 3s1 - in wezen is het hetzelfde als neon, maar met nog een elektron in de 3s-orbitaal.
• Overgangsmetalen kunnen valentiesubschalen hebben die niet volledig zijn gevuld. Het bepalen van het exacte aantal valentie-elektronen in overgangsmetalen omvat principes van de kwantumtheorie die buiten het bestek van dit artikel vallen.
• Houd er rekening mee dat periodieke tabellen van land tot land verschillen. Controleer daarom of u de juiste, bijgewerkte versie gebruikt om verwarring te voorkomen.
• Zorg ervoor dat u weet wanneer u van de laatste orbitaal moet optellen of aftrekken om valentie-elektronen te vinden.

Dingen die u nodig heeft

• Periodiek systeem der elementen
• Potlood
• Papier

Bij wikiHow werken we er elke dag hard aan om je toegang te geven tot instructies en informatie die je zullen helpen een beter leven te leiden, of het nu gaat om je veiliger, gezonder of om je welzijn te verbeteren. Temidden van de huidige volksgezondheid en economische crises, wanneer de wereld dramatisch verandert en we allemaal leren en ons aanpassen aan veranderingen in het dagelijks leven, hebben mensen wikiHow meer dan ooit nodig. Uw steun helpt wikiHow om meer diepgaande geïllustreerde artikelen en video's te maken en om ons vertrouwde merk van educatieve inhoud te delen met miljoenen mensen over de hele wereld. Overweeg om vandaag nog een bijdrage te leveren aan wikiHow.