含價電子數的週期表

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價電子是原子最外層殼層中的電子,也就是參與化學鍵結的電子。這張表顯示每個元素有多少個價電子。對主族元素來說,你可以直接從族數讀出這個數字:第 16 族的氧有 6 個,第 17 族的氯有 7 個。

什麼是價電子?

電子在原子核周圍一層一層地填入殼層,被電子占據的最外層殼層就是價殼層。它的電子離原子核最遠,也最不受束縛,所以原子在鍵結時失去、得到或共用的就是這些電子。價電子數相同的元素行為相似,這就是它們排在同一族的原因。

許多原子的反應方式會使它們的最外層擁有八個電子,這種模式稱為八隅體規則(氫和氦有兩個電子就已穩定)。價電子有 1 個的鈉很容易失去它,有 7 個的氯很容易再得到一個,而已經有填滿殼層的惰性氣體則很少反應。

由族數求價電子數

第 1 族元素有 1 個價電子,第 2 族元素有 2 個。對第 13 到 18 族,把族數減去 10:第 13 族的硼和鋁有 3 個,第 14 族的碳有 4 個,氮有 5 個,氧有 6 個,鹵素有 7 個,惰性氣體有 8 個。氦是第 18 族中的例外,它填滿的第一層殼層只有 2 個電子。

以電子組態來說,主族元素的價電子就是位於最外層 s 和 p 次殼層的電子。硫的組態是 [Ne] 3s² 3p⁴,所以有 2 + 4 = 6 個。在表中,每個方格都顯示這個數字,表格下方的圖例則顯示顏色標度。

過渡金屬、鑭系元素與錒系元素

對這些金屬,表中計算的是最外層殼層中的電子,通常只有最外層的 s 電子,所以大多數顯示為 2。鐵([Ar] 3d⁶ 4s²)顯示為 2,而鉻和銅各只有一個 4s 電子,顯示為 1。鈀是例外:它的組態 [Kr] 4d¹⁰ 在 5s 次殼層中沒有電子,所以顯示為它最外側的 10 個 d 電子。

請記住,d 電子,以及鑭系元素和錒系元素中的 f 電子,也可以參與鍵結。這就是為什麼鐵能同時形成 Fe²⁺ 和 Fe³⁺,而錳可以達到 +7。對這些金屬來說,表中所示的數字只是起點,並不是它們能使用的電子的完整計數。

實例演算:氧

氧的原子序是 8,組態為 [He] 2s² 2p⁴。它的最外層,也就是第二層殼層,容納 2 + 4 = 6 個電子,這與它在第 16 族的位置相符。要湊成八隅體,它還需要兩個電子。它可以得到這兩個電子形成氧離子 O²⁻,也可以透過兩個共價鍵共用電子,就像在水(H₂O)中那樣。在水的路易斯結構中,氧有兩對鍵結電子對和兩對孤對電子,共八個電子。

全部 118 種元素的價電子數

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全部 118 種元素的價電子數
1 氫 H 1 1
2 氦 He 2 18
3 鋰 Li 1 1
4 鈹 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 鈉 Na 1 1
12 鎂 Mg 2 2
13 鋁 Al 3 13
14 矽 Si 4 14
15 磷 P 5 15
16 硫 S 6 16
17 氯 Cl 7 17
18 氬 Ar 8 18
19 鉀 K 1 1
20 鈣 Ca 2 2
21 鈧 Sc 2 3
22 鈦 Ti 2 4
23 釩 V 2 5
24 鉻 Cr 1 6
25 錳 Mn 2 7
26 鐵 Fe 2 8
27 鈷 Co 2 9
28 鎳 Ni 2 10
29 銅 Cu 1 11
30 鋅 Zn 2 12
31 鎵 Ga 3 13
32 鍺 Ge 4 14
33 砷 As 5 15
34 硒 Se 6 16
35 溴 Br 7 17
36 氪 Kr 8 18
37 銣 Rb 1 1
38 鍶 Sr 2 2
39 釔 Y 2 3
40 鋯 Zr 2 4
41 鈮 Nb 1 5
42 鉬 Mo 1 6
43 鎝 Tc 2 7
44 釕 Ru 1 8
45 銠 Rh 1 9
46 鈀 Pd 10 10
47 銀 Ag 1 11
48 鎘 Cd 2 12
49 銦 In 3 13
50 錫 Sn 4 14
51 銻 Sb 5 15
52 碲 Te 6 16
53 碘 I 7 17
54 氙 Xe 8 18
55 銫 Cs 1 1
56 鋇 Ba 2 2
57 鑭 La 2 —
58 鈰 Ce 2 —
59 鐠 Pr 2 —
60 釹 Nd 2 —
61 鉕 Pm 2 —
62 釤 Sm 2 —
63 銪 Eu 2 —
64 釓 Gd 2 —
65 鋱 Tb 2 —
66 鏑 Dy 2 —
67 鈥 Ho 2 —
68 鉺 Er 2 —
69 銩 Tm 2 —
70 鐿 Yb 2 —
71 鎦 Lu 2 —
72 鉿 Hf 2 4
73 鉭 Ta 2 5
74 鎢 W 2 6
75 錸 Re 2 7
76 鋨 Os 2 8
77 銥 Ir 2 9
78 鉑 Pt 1 10
79 金 Au 1 11
80 汞 Hg 2 12
81 鉈 Tl 3 13
82 鉛 Pb 4 14
83 鉍 Bi 5 15
84 釙 Po 6 16
85 砈 At 7 17
86 氡 Rn 8 18
87 鍅 Fr 1 1
88 鐳 Ra 2 2
89 錒 Ac 2 —
90 釷 Th 2 —
91 鏷 Pa 2 —
92 鈾 U 2 —
93 錼 Np 2 —
94 鈽 Pu 2 —
95 鋂 Am 2 —
96 鋦 Cm 2 —
97 鉳 Bk 2 —
98 鉲 Cf 2 —
99 鑀 Es 2 —
100 鐨 Fm 2 —
101 鍆 Md 2 —
102 鍩 No 2 —
103 鐒 Lr 3 —
104 鑪 Rf 2 4
105 𨧀 Db 2 5
106 𨭎 Sg 2 6
107 𨨏 Bh 2 7
108 𨭆 Hs 2 8
109 䥑 Mt 2 9
110 鐽 Ds 2 10
111 錀 Rg 2 11
112 鎶 Cn 2 12
113 鉨 Nh 3 13
114 鈇 Fl 4 14
115 鏌 Mc 5 15
116 鉝 Lv 6 16
117 鿬 Ts 7 17
118 鿫 Og 8 18

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