Ce sunt electronii de valență?

Fizică și profesori de chimie în școli este bine cunoscut faptul că este mult mai ușor să explice orice subiect prin apelarea la analogii sau de a folosi exemple aproximative, explicând „degetele“. Deși descrierea dată nu poate satisface pe deplin modelul standard, cu toate acestea, această abordare dă rezultate. Acesta este cazul fizicii atomice.

Proprietățile chimice ale substanțelor sunt relativ simple de explicat dacă folosim teoria structurii atomice propusă în 1911 de către fizicianul englez E. Rutherford. În ciuda faptului că modelul său este doar parțial adevărat, acest lucru este suficient pentru a înțelege procesele care au loc. Astăzi vom vorbi despre ce sunt electronii de valență și care este interrelația lor cu proprietățile materialului studiat. Dar mai întâi, să ne amintim modelul planetar al structurii atomului.

Rutherford a stabilit că atomul nu este o particulă indivizibilă, așa cum se credea anterior, ci constă dintr-un nucleu greu în centru și un electron care se rotește în jurul acestuia. Încărcătoare electrică nucleul este pozitiv (+), în timp ce electronii, la rândul lor, au un negativ (-). La opt ani de la publicarea teoriei sale structura atomului, Rutherford a reușit să realizeze o experiență unică, la acea vreme, de a transforma azotul în oxigen. Experimentul a constat în "bombardarea" particulelor alfa cu atomi de azot. După coliziune, a fost format un atom de oxigen și o particulă "extra" cu o încărcătură pozitivă, numită ulterior un proton.

Teoria a dobândit o formă completă: nucleul include protoni, cu ajutorul forțelor magnetice, reținând electroni în orbite. Deoarece atomul este neutru din punct de vedere electric, iar protonul și electronul sunt atrase, cantitățile totale sunt egale. În 1932, fizicianul J. Chadwick a descoperit că în nucleu, în afară de protoni, există particule fără neutroni de sarcină. Ei sunt responsabili pentru masă. În funcție de energia electronului, poate fi la o distanță diferită de nucleu. Electronii Valence sunt acele particule încărcate negativ care:

• se află la distanța maximă de la nucleu, în orbite externe;
• pot interacționa cu atomii învecinați.

Sub interacțiunea este necesar să se înțeleagă posibilitatea de a părăsi orbita atomică sau de a-și schimba traiectoria.

Valerele electronilor sunt determinate foarte simplu - conform tabelului lui Mendeleyev. Pentru elementele de bază (cu excepția subgrupurilor, deoarece există excepții), condiția este adevărată: numărul maxim de electroni de valență corespunde numărului grupului în care se află elementul studiat. Atomul, care are un număr teoretic mare de astfel de particule, le oferă în mod reticent altor atomi, deci este un oxidant (ia lipsă). În schimb, cu un număr de grup mic, electronii de valență sunt ușor eliberați de element, interacționând. În acest caz, vorbim despre un agent de reducere sau un atom donator.

Valenții electroni depind în mod direct de starea atomului. Deci, dacă unul sau altul de a comunica energie suplimentară din exterior (pentru ao pune într-o stare excitată), atunci orbita particulelor de valență va deveni mai mare.

Datele privind materialele de valență le permite să utilizeze în mod activ în estimarea rezultatului. De exemplu, surse chimice de curent electric pe baza utilizării electroliți astfel de elemente, care sunt în măsură să ofere și să primească electroni. Materialul neutru ar fi inutil în acest caz. Este ușor de imaginat că, dacă toate învelișul de electroni exterior al atomului umplut, atunci un element chimic este neutru și nu reacționează cu alți atomi (sau forța de interacțiune este atât de neglijabilă încât poate fi neglijată). Un exemplu viu este gazele inerte.