Valenzelektronen sind Elektronen, die sich auf der äußeren Energieniveau eines Atoms befinden. Sie bestimmen die chemischen Eigenschaften und die Fähigkeit, Atome zu Molekülen zu verbinden. Um die Anzahl der Valenzelektronen in einem Atom zu ermitteln, müssen Sie sich seine Position im Periodensystem der Elemente ansehen.
Wenden wir uns einem Atom mit 13 Elektronen zu. Dies entspricht weitgehend dem Aluminiumatom (Al) - dem Element mit der Ordnungszahl 13. In einem Aluminiumatom befinden sich 3 Elektronen auf der äußeren Energieniveau. Somit gibt es 3 Valenzelektronen in einem Aluminiumatom. Valenzelektronen können an chemischen Reaktionen und der Bildung chemischer Bindungen mit anderen Atomen beteiligt sein.
Wenn Sie die Anzahl der Valenzelektronen kennen, können Sie die chemischen Eigenschaften eines Elements und seine Fähigkeit, Verbindungen zu bilden, vorhersagen. Zum Beispiel bilden Atome mit 1-2 Valenzelektronen, wie Lithium (Li) und Beryllium (Be), normalerweise Ionenbindungen, geben ihre Elektronen ab. Atome mit 3 bis 7 Valenzelektronen, einschließlich Aluminium (Al), bilden normalerweise kovalente Bindungen und teilen Elektronen mit anderen Atomen. Atome mit 8 Valenzelektronen, wie Neon (Ne) oder Argon (Ar), bilden normalerweise keine chemischen Bindungen zu anderen Atomen, da sie bereits genug Elektronen haben, um ihr äußeres Energieniveau zu füllen.
Anzahl der Valenzelektronen
Es gibt zwei Arten von Elektronen in einem Atom: intern und valent. Valenzelektronen befinden sich auf der äußersten energetischen Ebene eines Atoms und bestimmen seine chemischen Eigenschaften. Die Anzahl der Valenzelektronen in einem Atom kann durch seine Ordnungszahl im Periodensystem der Elemente bestimmt werden.
Für Atome, deren Sequenznummer kleiner als 10 ist, entspricht die Anzahl der Valenzelektronen der Anzahl der Einheiten in der Sequenznummer. Zum Beispiel wird ein Atom mit der Ordnungszahl 5 die Valenzelektronen 5 haben.
Für Atome mit einer Ordnungszahl von 10 bis 18 kann die Anzahl der Valenzelektronen anhand der folgenden Formel ermittelt werden: (die Sequenznummer ist 10) + 1. Zum Beispiel wird bei Atomen mit der Ordnungszahl 13 die Anzahl der Valenzelektronen sein (13 - 10) + 1 = 4.
Für ein Atom mit 13 Valenzelektronen muss daher eine zweite Formel verwendet werden und wir erhalten das Ergebnis: 13 - 10 + 1 = 4.
| Die Sequenznummer des Atoms | Anzahl der Valenzelektronen |
|---|---|
| 1 | 1 |
| 2 | 2 |
| 3 | 3 |
| 4 | 4 |
| 5 | 5 |
| 6 | 6 |
| 7 | 7 |
| 8 | 8 |
| 9 | 9 |
| 10 | 1 |
| 11 | 2 |
| 12 | 3 |
| 13 | 4 |
Eine Besonderheit des Atoms
Für ein Atom mit 13 Valenzelektronen. seine letzte elektronische Ebene wird 3 Valenzelektronen enthalten. Somit wird die äußere Hülle eines Atoms 3 Valenzelektronen haben, die seine chemischen Eigenschaften und die Möglichkeit der Bildung von Bindungen mit anderen Atomen bestimmen.
Die Anzahl der Valenzelektronen in einem Atom spielt eine wichtige Rolle bei chemischen Reaktionen und bestimmt die Arten von Bindungen, die ein Atom mit anderen Atomen bilden kann, was letztendlich seine chemischen Eigenschaften und sein Verhalten bestimmt.
Die Struktur der elektronischen Hülle
Das Atom enthält 13 Valenzelektronen. Sie befinden sich gemäß dem Modell von Bora-Kramers auf elektronischen Schalen. Die äußere Hülle eines Atoms enthält alle Valenzelektronen und bestimmt seine chemischen Eigenschaften.
Die Schalen werden in Unterebenen unterteilt: s, p, d, f. Die Ebenen werden durch Zahlen und die Unterebenen durch Buchstaben des lateinischen Alphabets gekennzeichnet. Jede Unterebene kann eine bestimmte Anzahl von Elektronen enthalten. Zum Beispiel kann es auf der s-Subebene nur 2 Elektronen geben, auf der p-Subebene 6, auf der d-Subebene 10 und auf der f-Subebene 14.
Die Verteilung der Valenzelektronen auf die Schalen erfolgt nach dem Prinzip, die am wenigsten energieeffizienten Schalen zu füllen. Zuerst werden die s-Unterebenen gefüllt, dann die p-Unterebenen und so weiter.
In diesem Fall ist die Gesamtzahl der Valenzelektronen 13, was auf das Vorhandensein von 3 Valenzelektronen auf der s-Unterebene und 10 Valenzelektronen auf der p-Unterebene hinweist. Eine solche Verteilung ermöglicht dem Atom indirekten Zugang zu anderen Atomen, um chemische Bindungen herzustellen und an Reaktionen teilzunehmen.
| Mantel | Unterniveau | Anzahl der Valenzelektronen |
|---|---|---|
| 1 | s | 2 |
| 2 | p | 6 |
| 3 | . | . |
Die Verbindung zwischen Atomen
Atome können miteinander interagieren und verschiedene Bindungen bilden. Die Bindungen zwischen Atomen bestimmen die Struktur und Eigenschaften eines Stoffes sowie seine chemischen Reaktionen.
Eine der häufigsten Bindungen zwischen Atomen ist die kovalente Bindung. Bei dieser Art von Bindung teilen sich zwei Atome ein oder mehrere Elektronenpaare. Die Anzahl der Elektronen, die jedes Atom in die Bindung einbringt, wird als Valenzelektronenzahl bezeichnet.
Um die Valenzzahl eines Atoms zu bestimmen, können Sie die Mendelejew-Tabelle verwenden. Zum Beispiel kann man für ein Atom mit 13 Valenzelektronen, wie zum Beispiel ein Aluminiumatom (Al), seine Position in der Periodentabelle finden und herausfinden, dass es 3 Valenzelektronen hat.
Valenzelektronen spielen eine wichtige Rolle bei chemischen Reaktionen. Atome versuchen, ihre äußere Energiehülle zu füllen, indem sie eine stabile Konfiguration wie bei Edelgasen erreichen. Daher werden Atome mit einer unvollständigen äußeren Hülle Bindungen bilden, um eine stabilere Energiekonfiguration zu erreichen.
Die kovalenten Bindungen zwischen Atomen können einfach, doppelt oder dreifach sein, abhängig von der Anzahl der gemeinsamen Elektronenpaare. Sie können auch polar oder unpolar sein, abhängig von der Elektronegativitätsdifferenz der Atome, die die Bindung bilden.
Die Fähigkeit von Atomen, Verbindungen herzustellen und Verbindungen zu bilden, ist ein grundlegendes Merkmal chemischer Reaktionen und bestimmt die Vielfalt der Substanzen in der Welt.
Wie kann ich die Anzahl der Valenzelektronen bestimmen
Um die Anzahl der Valenzelektronen in einem Atom zu bestimmen, ist es notwendig, die elektronische Konfiguration eines Atoms zu kennen. Eine elektronische Konfiguration ist die Anordnung von Elektronen über Energieniveaus und Unterebenen.
Nehmen wir in diesem Fall ein Atom mit 13 Elektronen. Die Elektronen, die näher am Kern sind, füllen die Schalen ab den unteren Unterebenen aus. Die allgemeine elektronische Konfiguration lautet wie folgt: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^1
Somit befindet sich auf dem äußeren Energieniveau, das als 4p bezeichnet wird, 1 Elektron. Dies ist die Anzahl der Valenzelektronen dieses Atoms.
Notiz: In der Gruppe der Hauptgruppen sind die Valenzelektronen die Elektronen in den s- und p-Orbitalen, und in den Übergangsmetallen sind die Valenzelektronen in den s-, p- und d-Orbitalen die Valenzelektronen.
Abhängigkeit von der Gruppennummer
Die Anzahl der Valenzelektronen in einem Atom hängt von der Gruppennummer in der Periodentabelle ab. Hauptsächlich befinden sich die Valenzelektronen auf der äußeren Energieniveau eines Atoms, die durch die Gruppennummer bestimmt wird.
In der Periodentabelle sind die Gruppen mit Zahlen von 1 bis 18 nummeriert. Die Gruppen 1, 2 und 13-18 werden als Hauptgruppen und die Gruppen 3-12 als Nebengruppen bezeichnet. Die Hauptgruppen (1, 2 und 13-18) spiegeln die Anzahl der Valenzelektronen im Atom direkt wider.
- In Gruppe 1 gibt es immer 1 Valenzelektron.
- In Gruppe 2 gibt es immer 2 Valenzelektronen.
- In Gruppe 13 gibt es immer 3 Valenzelektronen.
- In Gruppe 14 gibt es immer 4 Valenzelektronen.
- In der Gruppe 15 gibt es immer 5 Valenzelektronen.
- In der Gruppe 16 gibt es immer 6 Valenzelektronen.
- In der Gruppe 17 gibt es immer 7 Valenzelektronen.
- In der Gruppe 18 gibt es immer 8 Valenzelektronen (mit Ausnahme von Helium, das 2 Valenzelektronen hat).
Somit ermöglicht die Gruppennummer in der Periodentabelle die Bestimmung der Anzahl der Valenzelektronen in einem Atom, was eine wichtige Information bei der Untersuchung der chemischen Eigenschaften von Substanzen ist.
Die Anzahl der Valenzelektronen im Atom der Zahl 13
In einem Atom der Zahl 13, einem Aluminiumatom, ist die Gesamtzahl der Elektronen 13. Um die Anzahl der Valenzelektronen zu bestimmen, ist es notwendig, die elektronische Konfiguration eines bestimmten Elements zu berücksichtigen.
Elektronische Aluminiumkonfiguration: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
In diesem Fall ist das äußere Energieniveau 3s 2 3p 1, das heißt, 3 Elektronen befinden sich hier. Somit ist die Anzahl der Valenzelektronen in einem Aluminiumatom gleich 3.
