Содержание

• Шаги
• Вопросы и ответы сообщества
• подсказки
• Вещи, которые вам понадобятся

Другие разделы

В химии, валентные электроны - это электроны, которые находятся во внешней электронной оболочке элемента. Знание того, как определить количество валентных электронов в конкретном атоме, является важным навыком для химиков, потому что эта информация определяет виды химических связей, которые он может образовывать, и, следовательно, реакционную способность элемента. К счастью, все, что вам нужно, чтобы найти валентные электроны элемента, - это стандартная периодическая таблица элементов.

Шаги

Часть 1 из 2: Поиск валентных электронов с помощью периодической таблицы

Непереходные металлы

1. 

   Найди периодическая таблица элементов. Это таблица с цветовой кодировкой, состоящая из множества различных квадратов, в которых перечислены все химические элементы, известные человечеству. Таблица Менделеева содержит много информации об элементах - мы будем использовать часть этой информации, чтобы определить количество валентных электронов в атоме, который мы исследуем. Обычно вы можете найти их на обложках учебников химии. Здесь также есть отличная интерактивная таблица, доступная онлайн.

2. 

   
   
   Обозначьте каждый столбец периодической таблицы элементов от 1 до 18. Как правило, в периодической таблице все элементы в одном вертикальном столбце будут иметь одинаковое количество валентных электронов. Если в вашей таблице Менделеева еще нет пронумерованных столбцов, дайте каждому номер, начиная с 1 для дальнего левого края и 18 для дальнего правого конца. С научной точки зрения эти столбцы называются элементами "группы".
   • Например, если бы мы работали с периодической таблицей, в которой группы не пронумерованы, мы бы написали 1 над водородом (H), 2 над бериллием (Be) и так далее, пока не напишем 18 над гелием (He). .

3. 

   
   
   Найдите свой элемент на столе. Теперь найдите на столе элемент, для которого вы хотите найти валентные электроны. Вы можете сделать это с помощью его химического символа (буквы в каждом поле), его атомного номера (числа в левом верхнем углу каждого поля) или любой другой информации, доступной вам в таблице.
   • Например, давайте найдем валентные электроны для очень распространенного элемента: углерод (С). Этот элемент имеет атомный номер 6. Он расположен в верхней части группы 14. На следующем шаге мы найдем его валентные электроны.
   • В этом подразделе мы собираемся игнорировать переходные металлы, которые представляют собой элементы в прямоугольном блоке, созданном Группами с 3 по 12. Эти элементы немного отличаются от остальных, поэтому шаги в этом подразделе победили. т работать над ними. Узнайте, как с этим бороться, в подразделе ниже.

4. 

   
   
   Используйте номера групп, чтобы определить количество валентных электронов. Номер группы непереходного металла можно использовать для определения количества валентных электронов в атоме этого элемента. В единица номера группы - количество валентных электронов в атоме этих элементов. Другими словами:
   • Группа 1: 1 валентный электрон
   • Группа 2: 2 валентных электрона
   • Группа 13: 3 валентных электрона
   • Группа 14: 4 валентных электрона
   • Группа 15: 5 валентных электронов
   • Группа 16: 6 валентных электронов
   • Группа 17: 7 валентных электронов
   • Группа 18: 8 валентных электронов (кроме гелия, у которого 2)
   • В нашем примере, поскольку углерод находится в группе 14, мы можем сказать, что один атом углерода имеет четыре валентных электрона.

Переходные металлы

1. 

   Найдите элемент из групп с 3 по 12. Как отмечалось выше, элементы в группах с 3 по 12 называются «переходными металлами» и ведут себя иначе, чем остальные элементы, когда дело касается валентных электронов. В этом разделе мы объясним, как в определенной степени часто невозможно приписать этим атомам валентные электроны.
   • Для примера возьмем тантал (Ta), элемент 73. На следующих нескольких шагах мы найдем его валентные электроны (или, по крайней мере, пытаться к.)
   • Обратите внимание, что переходные металлы включают ряды лантаноидов и актинидов (также называемых «редкоземельными металлами») - два ряда элементов, которые обычно располагаются под остальной частью таблицы, которые начинаются с лантана и актиния. Все эти элементы принадлежат группа 3 таблицы Менделеева.

2. 

   Поймите, что переходные металлы не имеют «традиционных» валентных электронов. Чтобы понять, почему переходные металлы на самом деле не «работают», как остальная часть периодической таблицы, требуется небольшое объяснение того, как электроны ведут себя в атомах. См. Ниже краткий обзор или пропустите этот шаг, чтобы сразу перейти к ответам.
   • Когда электроны добавляются к атому, они сортируются по разным «орбиталям» - в основном в разные области вокруг ядра, в которых собираются электроны. Как правило, валентные электроны - это электроны в самой внешней оболочке - другими словами, последние добавленные электроны .
   • По причинам, которые слишком сложны для объяснения здесь, когда электроны добавляются к наиболее удаленным d Оболочка переходного металла (подробнее об этом ниже), первые электроны, попадающие в оболочку, имеют тенденцию действовать как нормальные валентные электроны, но после этого они перестают действовать, и электроны из других орбитальных слоев иногда вместо этого действуют как валентные электроны. Это означает, что у атома может быть несколько количеств валентных электронов в зависимости от того, как им манипулировать.

3. 

   Определите количество валентных электронов на основе номера группы. Еще раз, номер группы элемента, который вы исследуете, может сказать вам его валентные электроны. Однако для переходных металлов нет закономерности, которой вы могли бы следовать - номер группы обычно соответствует диапазону возможных чисел валентных электронов. Это:
   • Группа 3: 3 валентных электрона
   • Группа 4: от 2 до 4 валентных электронов
   • Группа 5: от 2 до 5 валентных электронов
   • Группа 6: от 2 до 6 валентных электронов
   • Группа 7: от 2 до 7 валентных электронов
   • Группа 8: 2 или 3 валентных электрона.
   • Группа 9: 2 или 3 валентных электрона.
   • Группа 10: 2 или 3 валентных электрона.
   • Группа 11: 1 или 2 валентных электрона.
   • Группа 12: 2 валентных электрона
   • В нашем примере, поскольку тантал находится в группе 5, мы можем сказать, что он имеет от два и пять валентных электронов, в зависимости от ситуации.

Часть 2 из 2: Поиск валентных электронов с электронной конфигурацией

1. 

   Узнайте, как читать электронную конфигурацию. Еще один способ найти валентные электроны элемента - это так называемая электронная конфигурация. На первый взгляд это может показаться сложным, но это всего лишь способ представить электронные орбитали в атоме буквами и цифрами, и сделать это легко, если вы знаете, на что смотрите.
   • Давайте посмотрим на пример конфигурации элемента натрия (Na):

     1с2с2п3с

   • Обратите внимание, что эта электронная конфигурация представляет собой просто повторяющуюся строку, которая выглядит следующим образом:

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

   • ...и так далее. В (число) (буква) chunk - это название электронной орбитали, а количество электронов на этой орбитали - вот и все!
   • Итак, для нашего примера мы бы сказали, что натрий имеет 2 электрона на орбитали 1с плюс 2 электрона на 2s орбитали плюс 6 электронов на 2p орбитали плюс 1 электрон на 3s-орбитали. Всего 11 электронов - натрий - это элемент номер 11, так что это имеет смысл.
   • Имейте в виду, что каждая подоболочка имеет определенную электронную емкость. Их электронные емкости следующие:
     • s: 2 электронная емкость
     • p: 6 электронная емкость
     • d: емкость 10 электронов
     • f: 14 электронов

2. 

   Найдите электронную конфигурацию исследуемого элемента. Как только вы знаете электронную конфигурацию элемента, определить количество валентных электронов в нем довольно просто (за исключением, конечно, переходных металлов). Если вам дана конфигурация с самого начала, вы можете перейти к следующему шагу. Если вам нужно найти это самостоятельно, см. Ниже:
   • Изучите полную электронную конфигурацию оганесона (Og), элемента 118, который является последним элементом периодической таблицы. В нем больше всего электронов из всех элементов, поэтому его электронная конфигурация демонстрирует все возможности, с которыми вы можете столкнуться в других элементах:

     1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p

   • Теперь, когда у вас есть это, все, что вам нужно сделать, чтобы найти электронную конфигурацию другого атома, - это просто заполнить этот шаблон с самого начала, пока у вас не закончатся электроны. Это проще, чем кажется. Например, если мы хотим построить орбитальную диаграмму для хлора (Cl), элемента 17, который имеет 17 электронов, мы бы сделали это так:

     1с2с2п3с3п

   • Обратите внимание, что количество электронов в сумме составляет 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Вам нужно только изменить число на конечной орбитали - остальное то же самое, поскольку орбитали перед последней полностью заполнены. .
   • Подробнее об электронных конфигурациях см. Также в этой статье.

3. 

   Назначьте электроны орбитальным оболочкам с помощью правила октета. Когда электроны присоединяются к атому, они попадают на различные орбитали в соответствии с указанным выше порядком: первые два переходят на орбиталь 1s, два после этого переходят на орбиталь 2s, шесть после этого переходят на орбиталь 2p, и скоро. Когда мы имеем дело с атомами за пределами переходных металлов, мы говорим, что эти орбитали образуют «орбитальные оболочки» вокруг ядра, причем каждая последующая оболочка находится дальше, чем предыдущие. Помимо самой первой оболочки, которая может содержать только два электрона, каждая оболочка может иметь восемь электронов (за исключением, опять же, случая с переходными металлами). Это называется Правило октета.
   • Например, предположим, что мы смотрим на элемент Бор (B). Поскольку его атомный номер пять, мы знаем, что у него пять электронов, и его электронная конфигурация выглядит так: 1s2s2p. Поскольку первая орбитальная оболочка имеет только два электрона, мы знаем, что бор имеет две оболочки: одну с двумя 1s-электронами и одну с тремя электронами с 2s- и 2p-орбиталей.
   • В качестве другого примера такой элемент, как хлор (1s2s2p3s3p), будет иметь три орбитальные оболочки: одну с двумя 1s-электронами, одну с двумя 2s-электронами и шестью 2p-электронами и одну с двумя 3s-электронами и пятью 3p-электронами.

4. 

   Найдите количество электронов во внешней оболочке. Теперь, когда вы знаете электронные оболочки своего элемента, найти валентные электроны легко: просто используйте количество электронов во внешней оболочке. Если внешняя оболочка заполнена (другими словами, если у нее восемь электронов или, для первой оболочки, два), элемент инертен и не будет легко реагировать с другими элементами. Однако, опять же, для переходных металлов все не совсем соответствует этим правилам.
   • Например, если мы работаем с бором, поскольку во второй оболочке три электрона, мы можем сказать, что бор имеет три валентные электроны.

5. 

   Используйте строки таблицы как ярлыки для орбитальных снарядов. Горизонтальные ряды таблицы Менделеева называются элементом "периоды". Начиная с верхней части таблицы, каждый период соответствует количеству электронные оболочки атомы в периоде обладают. Вы можете использовать это как ярлык, чтобы определить, сколько валентных электронов имеет элемент - просто начните с левой стороны его периода при подсчете электронов. Еще раз, вы проигнорируете переходные металлы с помощью этого метода, который включает группы 3-12.
   • Например, мы знаем, что элемент селен имеет четыре орбитальные оболочки, потому что он находится в четвертом периоде. Поскольку это шестой элемент слева в четвертом периоде (без учета переходных металлов), мы знаем, что внешняя четвертая оболочка имеет шесть электронов, и, таким образом, что селен имеет шесть валентных электронов.

Вопросы и ответы сообщества

Как вычислить валентный электрон?

Валентные электроны можно найти, определив электронную конфигурацию элементов. После этого количество электронов во внешней оболочке дает общее количество валентных электронов в этом элементе.

Если в атоме 33 электрона, сколько в нем валентных электронов?

Если атом не ион, то можно сказать, что в атоме 33 протона. Это означает, что это элемент 33, который представляет собой мышьяк. Тогда мы знаем, что это не переходный металл, поэтому смотрим и находим единичную цифру номера его группы 5, что означает, что у него 5 валентных электронов.

Как определить атомный номер гелия?

Число протонов равно атомному номеру.

Почему электроны приобретают отрицательный заряд, а не положительный?

Атомы приобретают или теряют электроны, отрицательные заряды, потому что протоны имеют положительный заряд и удерживаются в ядре сильной ядерной силой. Это одна из четырех различных сил во Вселенной: гравитация, электромагнетизм, слабое взаимодействие и сильное ядерное взаимодействие. Оно должно быть сильным, потому что протоны отталкиваются друг от друга, но при этом они действительно находятся близко друг к другу в ядре (вместе с нейтронами, которые также удерживаются сильным взаимодействием). Идея состоит в том, что сильное взаимодействие чрезвычайно велико, но только на очень малых расстояниях. Представьте себе крошечные суперпрочные крючки. Чтобы заставить протоны и нейтроны соединиться, вам нужны силы, подобные огромной гравитации звезды, сверхновой или ядерному взрыву.

Что такое валентный электрон благородных газов?

Благородные газы имеют восемь валентных электронов - самое стабильное состояние для элемента.

Почему у азота 6 валентных электронов, но он находится в группе 15?

Азот имеет только пять валентных электронов, потому что он находится в группе 5, хотя на самом деле он находится в группе 15, вы собираетесь игнорировать переходные металлы, потому что эти группы имеют другой способ определения своих валентных электронов. Следовательно: группа 13 означает группу 3 и так далее.

В атоме 7 протонов, 8 нейронов и 7 электронов. Какое количество электронов в его валентной оболочке?

Элемент, содержащий 7 протонов, - это азот. Азот находится в колонке элементов, имеющей 5 электронов в валентной оболочке. Количество нейтронов не имеет отношения к определению количества валентных электронов в конкретном элементе.

Где в Периодической таблице расположены атомы с семью электронами внешней оболочки?

Посмотрите предпоследний столбец справа, рядом с инертными газами.

Что такое валентный электрон?

Валентный электрон - это электрон, который находится на самой внешней части атома и может использоваться совместно или использоваться в реакции.

Почему элементы в периодической таблице имеют разное количество валентных электронов?

У них разное химическое строение. Валентные электроны создают химические реакции.

подсказки

• Обратите внимание, что электронные конфигурации могут быть записаны в своего рода сокращении, используя благородные газы (элементы в группе 18), которые заменяют орбитали в начале конфигурации. Например, электронная конфигурация натрия может быть записана как 3s1 - по сути, это то же самое, что и неон, но с еще одним электроном на 3s-орбитали.
• Переходные металлы могут иметь не полностью заполненные валентные подоболочки. Определение точного количества валентных электронов в переходных металлах включает в себя принципы квантовой теории, которые выходят за рамки данной статьи.
• Обратите внимание, что периодические таблицы отличаются от страны к стране. Итак, убедитесь, что вы используете правильный, обновленный, чтобы избежать путаницы.
• Убедитесь, что знаете, когда прибавлять или вычитать из последней орбитали для нахождения валентных электронов.

Вещи, которые вам понадобятся

• Периодическая таблица элементов
• Карандаш
• Бумага

Каждый день в Wikihow, мы упорно работаем, чтобы дать вам доступ к инструкции и информацию, которые помогут вам жить лучше, то ли это держать вас безопасным, здоровым, или улучшение Вашего благосостояния. В условиях нынешнего кризиса общественного здравоохранения и экономического кризиса, когда мир резко меняется, и мы все учимся и адаптируемся к изменениям в повседневной жизни, людям нужна wikiHow как никогда. Ваша поддержка помогает wikiHow создавать более подробные иллюстрированные статьи и видеоролики и делиться нашим надежным брендом учебного контента с миллионами людей по всему миру. Пожалуйста, подумайте о том, чтобы внести свой вклад в wikiHow сегодня.