元素周期表
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价电子是原子最外层的电子,也就是参与化学键合的电子。这张表显示每种元素有多少个价电子。对于主族元素,可以直接从族序数读出这个数目:第 16 族的氧有 6 个,第 17 族的氯有 7 个。
什么是价电子?
电子在原子核周围逐层填充,被占据的最外层就是价电子层。它的电子离原子核最远、被束缚得最松,所以原子成键时被失去、得到或共用的正是这些电子。价电子数相同的元素性质相似,这就是它们排在同一族的原因。
许多原子的反应方式会使它们的最外层达到八个电子,这种模式叫做八隅体规则(氢和氦有两个电子时就稳定)。钠有 1 个价电子,很容易失去它;氯有 7 个,很容易再得到一个;而稀有气体最外层已经充满,很少发生反应。
从族序数求价电子数
第 1 族元素有 1 个价电子,第 2 族元素有 2 个。对于第 13 到 18 族,用族序数减去 10:第 13 族的硼和铝有 3 个,第 14 族的碳有 4 个,氮有 5 个,氧有 6 个,卤素有 7 个,稀有气体有 8 个。氦是第 18 族中的例外,它充满的第一电子层只有 2 个电子。
用电子排布来说,主族元素的价电子就是其最外层 s 和 p 亚层中的电子。硫的排布为 [Ne] 3s² 3p⁴,有 2 + 4 = 6 个。在表中,每个单元格显示这个数目,表格下方的图例显示颜色标度。
过渡金属、镧系元素和锕系元素
对于这些金属,表中统计的是最外层的电子,通常只是最外层的 s 电子,所以大多数显示为 2。铁([Ar] 3d⁶ 4s²)显示为 2,铬和铜各有一个 4s 电子,显示为 1。钯是例外:它的排布 [Kr] 4d¹⁰ 在 5s 亚层中没有电子,所以显示为它最外侧的 10 个 d 电子。
请记住,d 电子以及镧系和锕系元素中的 f 电子也可以参与成键。这就是铁既能形成 Fe²⁺ 又能形成 Fe³⁺,锰最高能达到 +7 的原因。对这些金属来说,表中显示的数字只是一个起点,并不是它们可利用电子的完整计数。
实例:氧
氧的原子序数为 8,电子排布为 [He] 2s² 2p⁴。它的最外层,即第二层,有 2 + 4 = 6 个电子,这与它所在的第 16 族相符。要达到八隅体,它还需要两个电子。它可以得到这两个电子形成氧离子 O²⁻,也可以通过两个共价键共用它们,就像在水(H₂O)中那样。在水的路易斯结构中,氧有两个成键电子对和两个孤电子对,共八个电子。
全部 118 种元素的价电子数
点击列标题可排序。
| 1 | 氢 | H | 1 | 1 |
| 2 | 氦 | He | 2 | 18 |
| 3 | 锂 | Li | 1 | 1 |
| 4 | 铍 | Be | 2 | 2 |
| 5 | 硼 | B | 3 | 13 |
| 6 | 碳 | C | 4 | 14 |
| 7 | 氮 | N | 5 | 15 |
| 8 | 氧 | O | 6 | 16 |
| 9 | 氟 | F | 7 | 17 |
| 10 | 氖 | Ne | 8 | 18 |
| 11 | 钠 | Na | 1 | 1 |
| 12 | 镁 | Mg | 2 | 2 |
| 13 | 铝 | Al | 3 | 13 |
| 14 | 硅 | Si | 4 | 14 |
| 15 | 磷 | P | 5 | 15 |
| 16 | 硫 | S | 6 | 16 |
| 17 | 氯 | Cl | 7 | 17 |
| 18 | 氩 | Ar | 8 | 18 |
| 19 | 钾 | K | 1 | 1 |
| 20 | 钙 | Ca | 2 | 2 |
| 21 | 钪 | Sc | 2 | 3 |
| 22 | 钛 | Ti | 2 | 4 |
| 23 | 钒 | V | 2 | 5 |
| 24 | 铬 | Cr | 1 | 6 |
| 25 | 锰 | Mn | 2 | 7 |
| 26 | 铁 | Fe | 2 | 8 |
| 27 | 钴 | Co | 2 | 9 |
| 28 | 镍 | Ni | 2 | 10 |
| 29 | 铜 | Cu | 1 | 11 |
| 30 | 锌 | Zn | 2 | 12 |
| 31 | 镓 | Ga | 3 | 13 |
| 32 | 锗 | Ge | 4 | 14 |
| 33 | 砷 | As | 5 | 15 |
| 34 | 硒 | Se | 6 | 16 |
| 35 | 溴 | Br | 7 | 17 |
| 36 | 氪 | Kr | 8 | 18 |
| 37 | 铷 | Rb | 1 | 1 |
| 38 | 锶 | Sr | 2 | 2 |
| 39 | 钇 | Y | 2 | 3 |
| 40 | 锆 | Zr | 2 | 4 |
| 41 | 铌 | Nb | 1 | 5 |
| 42 | 钼 | Mo | 1 | 6 |
| 43 | 锝 | Tc | 2 | 7 |
| 44 | 钌 | Ru | 1 | 8 |
| 45 | 铑 | Rh | 1 | 9 |
| 46 | 钯 | Pd | 10 | 10 |
| 47 | 银 | Ag | 1 | 11 |
| 48 | 镉 | Cd | 2 | 12 |
| 49 | 铟 | In | 3 | 13 |
| 50 | 锡 | Sn | 4 | 14 |
| 51 | 锑 | Sb | 5 | 15 |
| 52 | 碲 | Te | 6 | 16 |
| 53 | 碘 | I | 7 | 17 |
| 54 | 氙 | Xe | 8 | 18 |
| 55 | 铯 | Cs | 1 | 1 |
| 56 | 钡 | Ba | 2 | 2 |
| 57 | 镧 | La | 2 | — |
| 58 | 铈 | Ce | 2 | — |
| 59 | 镨 | Pr | 2 | — |
| 60 | 钕 | Nd | 2 | — |
| 61 | 钷 | Pm | 2 | — |
| 62 | 钐 | Sm | 2 | — |
| 63 | 铕 | Eu | 2 | — |
| 64 | 钆 | Gd | 2 | — |
| 65 | 铽 | Tb | 2 | — |
| 66 | 镝 | Dy | 2 | — |
| 67 | 钬 | Ho | 2 | — |
| 68 | 铒 | Er | 2 | — |
| 69 | 铥 | Tm | 2 | — |
| 70 | 镱 | Yb | 2 | — |
| 71 | 镥 | Lu | 2 | — |
| 72 | 铪 | Hf | 2 | 4 |
| 73 | 钽 | Ta | 2 | 5 |
| 74 | 钨 | W | 2 | 6 |
| 75 | 铼 | Re | 2 | 7 |
| 76 | 锇 | Os | 2 | 8 |
| 77 | 铱 | Ir | 2 | 9 |
| 78 | 铂 | Pt | 1 | 10 |
| 79 | 金 | Au | 1 | 11 |
| 80 | 汞 | Hg | 2 | 12 |
| 81 | 铊 | Tl | 3 | 13 |
| 82 | 铅 | Pb | 4 | 14 |
| 83 | 铋 | Bi | 5 | 15 |
| 84 | 钋 | Po | 6 | 16 |
| 85 | 砹 | At | 7 | 17 |
| 86 | 氡 | Rn | 8 | 18 |
| 87 | 钫 | Fr | 1 | 1 |
| 88 | 镭 | Ra | 2 | 2 |
| 89 | 锕 | Ac | 2 | — |
| 90 | 钍 | Th | 2 | — |
| 91 | 镤 | Pa | 2 | — |
| 92 | 铀 | U | 2 | — |
| 93 | 镎 | Np | 2 | — |
| 94 | 钚 | Pu | 2 | — |
| 95 | 镅 | Am | 2 | — |
| 96 | 锔 | Cm | 2 | — |
| 97 | 锫 | Bk | 2 | — |
| 98 | 锎 | Cf | 2 | — |
| 99 | 锿 | Es | 2 | — |
| 100 | 镄 | Fm | 2 | — |
| 101 | 钔 | Md | 2 | — |
| 102 | 锘 | No | 2 | — |
| 103 | 铹 | Lr | 3 | — |
| 104 | 𬬻 | Rf | 2 | 4 |
| 105 | 𬭊 | Db | 2 | 5 |
| 106 | 𬭳 | Sg | 2 | 6 |
| 107 | 𬭛 | Bh | 2 | 7 |
| 108 | 𬭶 | Hs | 2 | 8 |
| 109 | 鿏 | Mt | 2 | 9 |
| 110 | 𫟼 | Ds | 2 | 10 |
| 111 | 𬬭 | Rg | 2 | 11 |
| 112 | 鿔 | Cn | 2 | 12 |
| 113 | 鿭 | Nh | 3 | 13 |
| 114 | 鈇 | Fl | 4 | 14 |
| 115 | 镆 | Mc | 5 | 15 |
| 116 | 鉝 | Lv | 6 | 16 |
| 117 | 鿬 | Ts | 7 | 17 |
| 118 | 鿫 | Og | 8 | 18 |