ตารางธาตุพร้อมเวเลนซ์อิเล็กตรอน

เวเลนซ์อิเล็กตรอนคืออะไร

อิเล็กตรอนเติมในระดับพลังงานรอบนิวเคลียส และระดับพลังงานนอกสุดที่มีอิเล็กตรอนอยู่คือเวเลนซ์เชลล์ อิเล็กตรอนของมันอยู่ไกลนิวเคลียสที่สุดและถูกยึดไว้แน่นน้อยที่สุด จึงเป็นอิเล็กตรอนที่ถูกให้ รับ หรือใช้ร่วมกันเมื่ออะตอมสร้างพันธะ ธาตุที่มีจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากันมีพฤติกรรมคล้ายกัน ซึ่งเป็นเหตุผลที่พวกมันเรียงอยู่ในหมู่เดียวกัน

อะตอมจำนวนมากทำปฏิกิริยาในแบบที่ทำให้มีอิเล็กตรอนแปดตัวในระดับพลังงานนอกสุด ซึ่งเป็นรูปแบบที่เรียกว่ากฎออกเตต (ไฮโดรเจนและฮีเลียมเสถียรเมื่อมีสองตัว) โซเดียมซึ่งมีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 1 ตัวให้อิเล็กตรอนนั้นไปได้ง่าย คลอรีนซึ่งมี 7 ตัวรับเพิ่มอีกหนึ่งตัวได้ง่าย และแก๊สมีตระกูลซึ่งมีระดับพลังงานเต็มอยู่แล้วแทบไม่ทำปฏิกิริยา

หาเวเลนซ์อิเล็กตรอนจากเลขหมู่

ธาตุหมู่ 1 มีเวเลนซ์อิเล็กตรอน 1 ตัว และธาตุหมู่ 2 มี 2 ตัว สำหรับหมู่ 13 ถึง 18 ให้ลบ 10 ออกจากเลขหมู่ โบรอนและอะลูมิเนียมในหมู่ 13 มี 3 คาร์บอนในหมู่ 14 มี 4 ไนโตรเจนมี 5 ออกซิเจนมี 6 แฮโลเจนมี 7 และแก๊สมีตระกูลมี 8 ฮีเลียมเป็นข้อยกเว้นในหมู่ 18 โดยมีระดับพลังงานแรกที่เต็มเพียง 2 ตัว

ในแง่ของโครงแบบอิเล็กตรอน เวเลนซ์อิเล็กตรอนของธาตุหมู่หลักคืออิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย s และ p นอกสุด ซัลเฟอร์ [Ne] 3s² 3p⁴ มี 2 + 4 = 6 ในตาราง แต่ละช่องแสดงจำนวนนี้ และคำอธิบายสัญลักษณ์ใต้ตารางแสดงสเกลสี

โลหะทรานซิชัน แลนทาไนด์ และแอกทิไนด์

สำหรับโลหะเหล่านี้ ตารางนับอิเล็กตรอนในระดับพลังงานนอกสุด ซึ่งโดยปกติคืออิเล็กตรอน s นอกสุดเท่านั้น จึงแสดงเป็น 2 ในส่วนใหญ่ เหล็ก [Ar] 3d⁶ 4s² แสดงเป็น 2 และโครเมียมกับทองแดง ซึ่งแต่ละธาตุมีอิเล็กตรอน 4s เพียงหนึ่งตัว แสดงเป็น 1 แพลเลเดียมเป็นข้อยกเว้น โครงแบบของมันคือ [Kr] 4d¹⁰ ไม่มีอิเล็กตรอนในระดับพลังงานย่อย 5s จึงแสดงด้วยอิเล็กตรอน d นอกสุด 10 ตัว

โปรดจำไว้ว่าอิเล็กตรอน d และอิเล็กตรอน f ในแลนทาไนด์และแอกทิไนด์ก็มีส่วนร่วมในการสร้างพันธะได้เช่นกัน นี่คือเหตุผลที่เหล็กสร้างได้ทั้ง Fe²⁺ และ Fe³⁺ และแมงกานีสไปถึง +7 ได้ สำหรับโลหะเหล่านี้ ตัวเลขที่แสดงเป็นเพียงจุดเริ่มต้น ไม่ใช่การนับอิเล็กตรอนที่พวกมันใช้ได้ทั้งหมด

ตัวอย่างการคำนวณ: ออกซิเจน

ออกซิเจนมีเลขอะตอม 8 และโครงแบบ [He] 2s² 2p⁴ ระดับพลังงานนอกสุดของมัน คือระดับที่สอง มีอิเล็กตรอน 2 + 4 = 6 ตัว ซึ่งตรงกับตำแหน่งในหมู่ 16 เพื่อให้ครบออกเตต มันต้องการอีกสองตัว มันสามารถรับอิเล็กตรอนเหล่านั้นเพื่อสร้างไอออนออกไซด์ O²⁻ หรือใช้ร่วมกันในพันธะโคเวเลนต์สองพันธะ เช่นในน้ำ (H₂O) ในโครงสร้างลิวอิสของน้ำ ออกซิเจนมีคู่พันธะสองคู่และคู่โดดเดี่ยวสองคู่ รวมเป็นแปดอิเล็กตรอน