גלימת ולנסיה: מה זה מורכב, דוגמאות - כִּימִיָה - 2025

פגז הערכיות הוא אחד אשר אלקטרונים אחראים התכונות הכימיות של אלמנט. האלקטרונים במעטפת זו מקיימים אינטראקציה עם אלה של אטום שכנה, ובכך יוצרים קשרים קוולנטיים (AB); ואם הם נודדים מאטום אחד למשנהו קשרים אלקטרוניים יותר, יוניים יותר (A + B–).

שכבה זו מוגדרת על ידי המספר הקוונטי הראשי n, אשר מציין בתורו את התקופה בה נמצא האלמנט בטבלה המחזורית. בעוד שהסדר הקבוצתי תלוי במספר האלקטרונים המסתובבים במעטפת הערכיות. אז עבור n שווה ל 2, הוא יכול לתפוס שמונה אלקטרונים: שמונה קבוצות (1-8).

מקור: גבריאל בוליבר

התמונה למעלה ממחישה את המשמעות של שכבת הערכיות. הנקודה השחורה במרכז האטום היא הגרעין, ואילו העיגולים המרוכזים שנותרו הם הפגזים האלקטרוניים שהוגדרו על ידי n.

כמה שכבות יש לאטום זה? לכל אחד מהם צבע משלו, ומכיוון שישנם ארבעה אז לאטום יש ארבע שכבות (n = 4). שימו לב גם שהצבע מתפרק ככל שהמרחק מהשכבה לליבה גדל. שכבת הערכיות היא זו שהכי רחוקה מהגרעין: זו עם הצבע הקל ביותר.

מהי שכבת הערכיות?

על פי הדימוי, מעטפת הערכיות אינה אלא האורביטלים האחרונים של אטום שנכבש על ידי אלקטרונים. במעטפת התכלת, עבור n = 4, יש סדרה של מסלולי 4S, 4p, 4d ו- 4f; כלומר, בפנים יש שכבות משנה אחרות בעלות יכולות אלקטרוניות שונות.

אטום זקוק לאלקטרונים בכדי למלא את כל 4b המסלול. ניתן לצפות בתהליך זה בתצורות האלקטרוניות של האלמנטים לאורך תקופה.

לדוגמה, לאשלגן יש תצורת אלקטרונים 4s ¹ , ואילו סידן מימינו, 4s ² . על פי הגדרות אלה, מהי שכבת הערכיות? המונח מתייחס לתצורת האלקטרונים של ארגון הגז האצילי 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ . זה מייצג את השכבה הפנימית או הסגורה (המכונה גם הגרעין).

מכיוון שהמסלול 4s הוא זה עם האנרגיה הגבוהה ביותר, ובתוכו נכנסים האלקטרונים החדשים, הוא מייצג את מעטפת הערכיות של K וגם של Ca. אם השוו את האטומים של K ו- Ca לזה שנמצא בתמונה, זה יהיה כל השכבות הפנימיות כחולות; ו- 4s את השכבה הכחולה בהירה, החיצונית.

מאפיינים

מכל האמור לעיל ניתן לסכם כמה מאפיינים של מעטפת הערכיות לכל האטומים:

רמת האנרגיה שלך גבוהה יותר; מה זהה, הוא מוסר עוד יותר מהגרעין ויש לו צפיפות אלקטרונים הנמוכה ביותר (בהשוואה לשכבות אחרות).

זה לא שלם. לכן היא תמשיך להתמלא באלקטרונים ככל שתקופה חוצה משמאל לימין בטבלה המחזורית.

זה לוקח חלק ביצירת קשרים קוולנטיים או יוניים.

במקרה של המתכות אשלגן וסידן, הן מתחמצנות והופכות לקטונים. ל- K ⁺ יש תצורה אלקטרונית מכיוון שהוא מאבד את האלקטרון החיצוני היחיד שלו 4s ¹ . ובצד Ca ²⁺ , גם התצורה שלו; כי במקום לאבד אלקטרון אחד, אתה מאבד שניים (4s ² ).

אך מה ההבדל בין K ⁺ ו- Ca ²⁺ , אם שניהם מאבדים את האלקטרונים ממעטפת הערך שלהם ויש להם תצורה אלקטרונית? ההבדל הוא ברדיוסים היוניים שלהם. Ca ²⁺ קטן מ- K ⁺ , מכיוון שלאטום הסידן יש פרוטון נוסף המושך אלקטרונים חיצוניים בעוצמה רבה יותר (קונכיות סגורות או קליפות ערך).

מעטפת הערכיות 4s לא נעלמה: היא רק ריקה עבור היונים האלה.

דוגמאות

הרעיון של מעטפת הערכיות ניתן למצוא באופן ישיר או עקיף בהיבטים רבים של הכימיה. מכיוון שהאלקטרונים שלו הם אלה שמשתתפים ביצירת קשרים, כל נושא שעוסק בהם (TEV, RPECV, מנגנוני תגובה וכו ') חייב להתייחס לשכבה האמורה.

הסיבה לכך היא, החשובים יותר ממעטפת הערכיות, הם האלקטרונים שלה; מכונים אלקטרונים של valence. כאשר הם מיוצגים בבנייה הפרוגרסיבית של תצורות אלקטרוניות, אלה מגדירים את המבנה האלקטרוני של האטום, ולכן תכונותיו הכימיות.

ממידע זה של אטום A ושל B נוסף, ניתן לתאר את מבני התרכובות שלהם דרך מבני לואיס. כמו כן, את המבנים האלקטרוניים והמולקולריים של מגוון תרכובות ניתן לקבוע על ידי מספר האלקטרונים של הערך.

הדוגמאות הפשוטות ביותר האפשריות לפגזי הערכה נמצאות בטבלה המחזורית; ספציפית, בתצורות אלקטרונים.

דוגמא 1

אפשר לזהות אלמנט ומיקומו בטבלה המחזורית רק עם תצורת האלקטרונים. לפיכך, אם לאלמנט X יש תצורה 5s ² 5p ¹ , מה זה ולאיזו תקופה וקבוצה הוא שייך?

מכיוון ש- n = 5, X נמצא בתקופה החמישית. בנוסף, יש לו שלושה אלקטרונים ערכיים: שניים במסלול 5s ² ואחד ב 5p ¹ . השכבה הפנימית אינה מספקת מידע נוסף.

מכיוון של- X יש שלושה אלקטרונים, והאורביטלים 5p שלו אינם שלמים, הוא נמצא בבלוק ה- p; יתר על כן, בקבוצה IIIA (מערכת רומנסקית) או 13 (מערכת המספור הנוכחית שאושרה על ידי ה- IUPAC). X הוא אם כן על היסוד אינדיום, In.

דוגמא 2

מהו אלמנט X עם תצורת אלקטרונים 4d ¹⁰ 5s ¹ ? שימו לב שכמו ב-, זה שייך לתקופה 5, מכיוון שהמסלול 5s ¹ הוא זה עם האנרגיה הגבוהה ביותר. עם זאת, מעטפת הערכיות כוללת גם את המעגלים 4d, מכיוון שהם לא שלמים .

לאחר מכן ניתן להגדיר את שכבות הערכיות כ- nsnp, עבור אלמנט של בלוק ה- pos; או (n-1) dns, עבור אלמנט של בלוק d. אז האלמנט המסתורי שייך לבלוק d מכיוון שהתצורה האלקטרונית שלו היא מסוג n (1) dns (4d ¹⁰ 5s ¹ ).

לאיזו קבוצה אתה שייך? הוספת עשרת האלקטרונים ממסלול 4d ¹⁰ , ואחד מ -5s ¹ , X יש אחד-עשר אלקטרונים בעלי ערך. לכן יש למקם אותה בקבוצה IB או 11. עוברים אותה דרך תקופה 5 בטבלה המחזורית לקבוצה 11, אחד נתקל באלמנט הכסף, Ag.

הפניות

1. שיבר ואטקינס. (2008). כימיה אורגנית. (מהדורה רביעית, עמ '23). מק גריי היל.
2. וויטן, דייויס, פק וסטנלי. כִּימִיָה. (מהדורה 8). לימוד CENGAGE, עמ '287.
3. מרכז המשאבים של NDT. (sf). קליפת הוואלנס. נלקח מ: nde-ed.org
4. מכללת קהילת קלקמה. (2002). אלקטרונים בעלי ערך. התאושש מ: dl.clackamas.edu
5. כימיה LibreTexts. (sf). ואלנטיות ואלקטרוני ליבה. התאושש מ: chem.libretexts.org