什么是价电子？如何找出它们？
价电子是原子最外层的电子，也就是参与化学键合的电子。对于主族元素，价电子数与族序数的个位数相同：第16族的氧有6个，第17族的氯有7个。价电子决定了一种元素形成哪些离子以及形成多少个键。
价电子是什么
原子中的电子排布在原子核周围的电子层中。内层电子称为内层电子（或核心电子），被紧紧束缚，很少参与反应。最外层的电子离原子核更远，束缚较松，最先与其他原子相互作用。这些就是价电子。
钠有11个电子，排布为 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹。前十个电子构成与氖相同排布的稳定内核，而单独的那个3s电子就是钠唯一的价电子。钠几乎所有的化学性质都来自这一个电子。
如何根据族序数找出价电子
对于主族元素，周期表直接给出答案。第1族和第2族的元素分别有1个和2个价电子。对于第13到18族，用族序数减去10：第13族有3个，第14族有4个，第15族有5个，第16族有6个，第17族有7个，第18族有8个。
所以碳（第14族）有4个价电子，氮（第15族）有5个，氧（第16族）有6个，氖（第18族）有8个。氦是第18族中的例外：它只有2个价电子，正好填满它的第一层。
如何根据电子排布找出价电子
如果你知道电子排布，就数一数序号最大的那个电子层中的电子数。对于主族元素，它们就是最外层的s和p电子。
氧是 1s² 2s² 2p⁴。它的最高电子层是2，其中有 2 + 4 = 6 个电子，所以氧有6个价电子。溴是 [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵。它的最高电子层是4，其中有 2 + 5 = 7 个电子。已填满的3d亚层属于内层，不计入，所以溴有7个价电子，和其他所有卤素一样。
价电子与离子
原子倾向于得到、失去或共用电子，直到达到稳定的排布，通常是像稀有气体那样有八个外层电子（八隅体）。氢和锂这样非常小的原子则以氦的两个电子为目标。
价电子少的元素会失去它们，形成阳离子；价电子多的元素则得到电子，形成阴离子。第1族金属形成+1价离子（Na⁺），第2族金属形成+2价离子（Mg²⁺），第13族的铝形成+3价离子（Al³⁺）。在另一侧，第15族的氮和磷形成−3价离子（N³⁻、P³⁻），第16族的氧和硫形成−2价离子（O²⁻、S²⁻），第17族的卤素形成−1价离子（Cl⁻）。稀有气体的外层已经填满，所以它们的电荷为0。第14族的碳和硅通常以共价键共用它们的4个价电子，而不是形成简单离子。
价电子与成键
价电子也能解释共价键。碳有4个价电子，还需要4个才能凑成八隅体，所以它通常形成4个键，如甲烷（CH₄）。氮有5个价电子，在氨（NH₃）中形成3个键，氧有6个价电子，在水（H₂O）中形成2个键。
路易斯电子式把价电子画成元素符号周围的小点。氧画6个点，氯画7个点，这样就很容易看出每个原子还需要多少个电子。
过渡金属：特殊情况
对于过渡金属，规则没有那么简单，因为紧挨在最外层下面的d亚层中的电子也能参与成键。在本站，过渡金属显示的价电子数是其最外层s亚层中的电子数。铁 [Ar] 3d⁶ 4s² 显示为有2个价电子。
请记住，d电子也会成键。铁通常既形成 Fe²⁺ 也形成 Fe³⁺：它先失去两个4s电子，然后再失去一个3d电子变成 Fe³⁺。这就是许多过渡金属有不止一种常见电荷的原因。
要点
- 价电子是原子最外层的电子，它们参与成键。
- 第1族和第2族分别有1个和2个价电子；对于第13到18族，用族序数减去10。
- 氦虽然位于第18族，却只有2个价电子。
- 原子得到、失去或共用价电子以达到外层充满的状态，这决定了它们通常的电荷。
- 对于过渡金属，本站显示的是最外层s电子（铁有2个），但d电子也能参与成键。
自我检测
关于本课的三道小测验题。
1. 第15族的氮有多少个价电子？
显示答案
5 — 对于第13到18族，用族序数减去10：15 − 10 = 5。2. 溴的电子排布是 [Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p⁵，它有多少个价电子？
显示答案
7 — 只有最高电子层中的电子才算，即 2 + 5 = 7，因为已填满的3d亚层属于内层。3. 第18族中哪种元素只有2个价电子？