Değerlik elektronlarıyla periyodik tablo

Değerlik elektronları nedir?

Elektronlar çekirdeğin çevresindeki katmanları doldurur ve elektron bulunan en dış katman değerlik katmanıdır. Bu katmanın elektronları çekirdeğe en uzak ve en gevşek tutulanlardır; bu yüzden atomlar bağ yaptığında verilen, alınan veya paylaşılan elektronlar bunlardır. Aynı sayıda değerlik elektronuna sahip elementler benzer davranır; aynı grupta sıralanmalarının nedeni budur.

Birçok atom, dış katmanlarında sekiz elektron olmasını sağlayacak biçimde tepkimeye girer; buna oktet kuralı denir (hidrojen ve helyum iki elektronla kararlıdır). 1 değerlik elektronu olan sodyum onu kolayca verir, 7 elektronu olan klor bir elektron daha kolayca alır ve zaten dolu bir katmanı olan soy gazlar nadiren tepkimeye girer.

Grup numarasından değerlik elektronlarını bulma

1. grup elementlerinin 1, 2. grup elementlerinin 2 değerlik elektronu vardır. 13 ile 18. gruplar için grup numarasından 10 çıkar: 13. gruptaki bor ve alüminyumun 3, 14. gruptaki karbonun 4, azotun 5, oksijenin 6, halojenlerin 7 ve soy gazların 8 değerlik elektronu vardır. Helyum, yalnızca 2 elektronla dolu bir birinci katmana sahip olduğu için 18. gruptaki istisnadır.

Elektron dizilimi açısından, ana grup elementinin değerlik elektronları dış s ve p alt kabuklarındaki elektronlardır. [Ne] 3s² 3p⁴ dizilimli kükürtün 2 + 4 = 6 değerlik elektronu vardır. Tabloda her hücre sayıyı gösterir ve tablonun altındaki gösterge renk ölçeğini gösterir.

Geçiş metalleri, lantanitler ve aktinitler

Bu metaller için tablo en dış katmandaki elektronları sayar; bunlar normalde yalnızca dış s elektronlarıdır, bu yüzden çoğu 2 gösterir. [Ar] 3d⁶ 4s² dizilimli demir 2 ile, her biri tek bir 4s elektronuna sahip olan krom ve bakır ise 1 ile gösterilir. Paladyum istisnadır: dizilimi, [Kr] 4d¹⁰, 5s alt kabuğunda elektron içermez; bu yüzden 10 dış d elektronuyla gösterilir.

d elektronlarının, lantanitlerde ve aktinitlerde ise f elektronlarının da bağ yapımına katılabildiğini unutma. Demirin hem Fe²⁺ hem Fe³⁺ oluşturmasının ve manganın +7'ye ulaşabilmesinin nedeni budur. Bu metaller için gösterilen sayı bir başlangıç noktasıdır; kullanabilecekleri elektronların tam bir sayımı değildir.

Çözümlü örnek: oksijen

Oksijenin atom numarası 8'dir ve dizilimi [He] 2s² 2p⁴'tür. En dış katmanı olan ikinci katmanda 2 + 4 = 6 elektron bulunur; bu, 16. gruptaki yeriyle uyumludur. Oktedi tamamlamak için iki elektrona daha ihtiyacı vardır. Bunları alarak oksit iyonu O²⁻'yi oluşturabilir veya suda (H₂O) olduğu gibi iki kovalent bağda paylaşabilir. Suyun Lewis yapısında oksijenin iki bağ çifti ve iki ortaklanmamış çifti vardır, toplamda sekiz elektron.