Pojasnimo, kaj je valenca v kemiji in katere so vrste valence. Tudi primeri nekaterih kemičnih elementov.
Kaj je valencia?
V kemija, o valenci govorimo, da se nanaša na število elektronov, ki jih ima atom določenega kemičnega elementa na zadnji ravni Energija. Drug način interpretacije valence je število elektronov, ki jih mora atom določenega kemičnega elementa opustiti ali sprejeti, da dokonča svojo zadnjo energijsko raven. Te elektronov so posebnega pomena, saj so odgovorne za nastanek kemičnih vezi, npr. kovalentne vezi (sovalentno: delita si valenco). Ti elektroni posegajo v kemične reakcije.
Atom ima lahko eno ali več valenc. Zaradi tega je ta koncept (ustvarjen v devetnajstem stoletju, da bi razložil "srodnosti" med različnimi atomi znano) je bila nadomeščena z "oksidacijskim številom", ki na koncu predstavlja praktično isto stvar.
Na primer, atom vodika ima valenco 1, kar pomeni, da si lahko deli elektron v svoji zadnji lupini; ogljik pa ima valenco 2 ali 4, torej lahko odda dva ali štiri elektrone. Zato valenčno število predstavlja sposobnost elementa, da pridobi ali opusti elektrone med reakcijo oz. Kemična vez.
Skozi zgodovino je koncept valence omogočal razvoj teorij o kemičnih vezjah, kot so:
- Lewisova struktura. Je dvodimenzionalna predstavitev molekule ali ioni, kjer so kovalentne vezi predstavljene s črticami, nedeljeni elektroni pa s pikami. Če so v strukturah osamljeni elektronski pari, so predstavljeni z dvema točkama.
- Teorija valenčne vezi. Ta teorija pravi, da osrednji atom v molekuli teži k oblikovanju parov elektronov, kar je odvisno od geometrijskih omejitev molekule in skladnosti z oktetnim pravilom (ioni kemični elementi morajo dokončati svojo zadnjo energijsko raven z 8 elektroni, da dosežejo stabilnejšo konfiguracijo).
- Teorija molekularnih orbital. Po tej teoriji se elektroni ne pripisujejo posameznim vezjem med atomi (kot je navedeno v Lewisovi strukturi), ampak se ti elektroni premikajo po molekuli pod vplivom atomskih jeder.
- Teorija odbijanja elektronskih parov valenčne lupine. Ta teorija temelji na elektrostatičnem odbijanju valenčnih elektronov atoma, ki se medsebojno odbijajo, dokler ne dosežejo razporeditve v prostoru, kjer se na koncu ne odbijajo več in je geometrija molekule definirana v tej konfiguraciji.
Vrste valence
Obstajata dve različni vrsti valence:
- Največja pozitivna valenca. Odraža največjo kombinatorno zmogljivost atoma, to je največje število elektronov, ki jih lahko odda. Elektroni so negativno nabiti, zato atom, ki jih odda, dobi pozitivno valenco (+).
- Negativna Valencia. Predstavlja sposobnost atoma, da se združi z drugim, ki ima pozitivno valenco. Atomi, ki sprejemajo elektrone, imajo negativno valenco (-).
Valencia elementov
Znane valence nekaterih elementov periodična tabela so naslednji:
- Vodik (H): 1
- Ogljik (C): 2, 4
- Natrij (Na): 1
- Kalij (K): 1
- Aluminij (Al): 3
- Živo srebro (Hg): 1, 2
- Kalcij (Ca): 2
- Železo (Fe): 2, 3
- svinec (Pb): 2, 4
- Krom (Cr): 2, 3, 6
- Mangan (Mn): 2, 3, 4, 6, 7
- Klor (Cl): 1, 3, 5, 7
- Kisik (O): 1,2
- Žveplo (S): 2, 4, 6
- Dušik (N): 1, 2, 3, 4, 5
- Arzen (As): 3, 5
- bor (B): 3
- Silicij (Si): 4
- Zlato (Au): 1, 3
- Srebro (Ag): 1
- Fosfor (P): 3, 5
- Polmer (Ra): 2
- Magnezij (Mg): 2
- baker (Cu): 1, 2