Apa itu elektron valensi dan bagaimana cara menentukannya?

Apa itu elektron valensi

Elektron dalam atom tersusun dalam kulit-kulit mengelilingi inti. Elektron di kulit dalam, yang disebut elektron inti, terikat kuat dan jarang ikut dalam reaksi. Elektron di kulit terluar lebih jauh dari inti, terikat lebih lemah, dan yang pertama berinteraksi dengan atom lain. Inilah elektron valensi.

Natrium memiliki 11 elektron dengan susunan 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹. Sepuluh yang pertama membentuk inti yang stabil dengan susunan yang sama seperti neon, dan satu elektron 3s adalah satu-satunya elektron valensi natrium. Hampir seluruh kimia natrium berasal dari satu elektron itu.

Cara menentukan elektron valensi dari nomor golongan

Untuk unsur golongan utama, tabel periodik langsung memberimu jawabannya. Unsur golongan 1 dan 2 memiliki 1 dan 2 elektron valensi. Untuk golongan 13 sampai 18, kurangkan 10 dari nomor golongan: golongan 13 memiliki 3, golongan 14 memiliki 4, golongan 15 memiliki 5, golongan 16 memiliki 6, golongan 17 memiliki 7, dan golongan 18 memiliki 8.

Jadi karbon (golongan 14) memiliki 4 elektron valensi, nitrogen (golongan 15) memiliki 5, oksigen (golongan 16) memiliki 6, dan neon (golongan 18) memiliki 8. Helium adalah pengecualian di golongan 18: helium hanya memiliki 2 elektron valensi, yang memenuhi kulit pertamanya sepenuhnya.

Cara menentukannya dari konfigurasi elektron

Jika kamu mengetahui konfigurasi elektronnya, hitunglah elektron di kulit bernomor tertinggi. Untuk unsur golongan utama, ini adalah elektron s dan p terluar.

Oksigen adalah 1s² 2s² 2p⁴. Kulit tertingginya adalah 2, yang berisi 2 + 4 = 6 elektron, jadi oksigen memiliki 6 elektron valensi. Bromin adalah [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵. Kulit tertingginya adalah 4, yang berisi 2 + 5 = 7 elektron. Subkulit 3d yang penuh termasuk kulit dalam dan tidak dihitung, jadi bromin memiliki 7 elektron valensi, seperti halogen lainnya.

Elektron valensi dan ion

Atom cenderung menerima, melepas, atau berbagi elektron sampai mencapai susunan yang stabil, biasanya delapan elektron terluar (oktet) seperti gas mulia. Atom yang sangat kecil seperti hidrogen dan litium justru mengincar dua elektron milik helium.

Unsur dengan sedikit elektron valensi melepasnya membentuk ion positif, dan unsur dengan banyak elektron valensi menerima elektron membentuk ion negatif. Logam golongan 1 membentuk ion +1 (Na⁺), logam golongan 2 membentuk ion +2 (Mg²⁺), dan aluminium di golongan 13 membentuk ion +3 (Al³⁺). Di sisi lain, nitrogen dan fosforus di golongan 15 membentuk ion −3 (N³⁻, P³⁻), oksigen dan belerang di golongan 16 membentuk ion −2 (O²⁻, S²⁻), dan halogen di golongan 17 membentuk ion −1 (Cl⁻). Gas mulia sudah memiliki kulit terluar penuh, sehingga muatannya 0. Karbon dan silikon di golongan 14 biasanya berbagi 4 elektron valensinya dalam ikatan kovalen, bukan membentuk ion sederhana.

Elektron valensi dan ikatan

Elektron valensi juga menjelaskan ikatan kovalen. Karbon memiliki 4 elektron valensi dan membutuhkan 4 lagi untuk melengkapi oktet, sehingga biasanya membentuk 4 ikatan, seperti dalam metana (CH₄). Nitrogen, dengan 5, membentuk 3 ikatan dalam amonia (NH₃), dan oksigen, dengan 6, membentuk 2 ikatan dalam air (H₂O).

Struktur titik Lewis menunjukkan elektron valensi sebagai titik di sekeliling lambang unsur. Oksigen digambar dengan 6 titik dan klorin dengan 7, sehingga mudah terlihat berapa banyak elektron yang masih dibutuhkan setiap atom.

Logam transisi: kasus khusus

Untuk logam transisi aturannya tidak sesederhana itu, karena elektron di subkulit d tepat di bawah kulit terluar juga dapat ikut dalam ikatan. Di situs ini, jumlah elektron valensi yang ditampilkan untuk logam transisi adalah jumlah elektron di subkulit s terluarnya. Besi, [Ar] 3d⁶ 4s², ditampilkan dengan 2 elektron valensi.

Ingatlah bahwa elektron d juga berikatan. Besi umumnya membentuk Fe²⁺ maupun Fe³⁺: ia melepas dua elektron 4s lebih dahulu, lalu satu elektron 3d untuk menjadi Fe³⁺. Inilah sebabnya banyak logam transisi memiliki lebih dari satu muatan yang umum.