Valenceelektroner
Valencehallen er den yderste skal af et atom i dets uforbundne tilstand, som indeholder de elektroner, der mest sandsynligt forklarer arten af alle reaktioner, der involverer atomet, og de bindingsinteraktioner, det har med andre atomer. Valenceelektroner er elektroner, der er knyttet til et atom, og som kan deltage i dannelsen af en kemisk binding; i en enkelt kovalent binding bidrager begge atomer i bindingen med en valenceelektron for at danne et fælles par. Tilstedeværelsen af valenselektroner kan bestemme grundstoffets kemiske egenskaber, og om det kan binde sig med andre grundstoffer: For et hovedgruppeelement kan en valenselektron kun befinde sig i den yderste elektronskal.
Et atom med en lukket skal af valenselektroner har en tendens til at være kemisk inert. Et atom med en eller to valenselektroner mere end en lukket skal er meget reaktivt, fordi de ekstra valenselektroner let kan fjernes for at danne en positiv ion. Et atom med en eller to valenselektroner mindre end en lukket skal er også meget reaktivt, fordi det har en tendens til enten at få de manglende valenselektroner (hvorved der dannes en negativ ion) eller til at dele valenselektroner (hvorved der dannes en kovalent binding).
Som en elektron i en indre skal har en valenselektron evnen til at optage eller afgive energi i form af en foton. En energitilvækst kan udløse en elektron til at flytte (springe) til en ydre skal; dette kaldes atomar excitation. Eller elektronen kan endda bryde fri fra sit tilknyttede atoms valensskal; dette kaldes ionisering og danner en positiv ion. Når en elektron mister energi (og derved får en foton til at blive udsendt), så kan den bevæge sig til en indre skal, som ikke er fuldt besat.
Tallet af valenselektroner i et grundstof kan bestemmes af den gruppe i det periodiske system (lodret kolonne), som grundstoffet er kategoriseret i. Med undtagelse af gruppe 3-12 (overgangsmetallerne) angiver gruppens enhedsciffer, hvor mange valenselektroner der er knyttet til et neutralt atom af et grundstof, der er opført under den pågældende kolonne.
| Periodisk tavle gruppe | Valenceelektroner |
|---|---|
| Gruppe 1 (I) (alkalimetaller) | 1 |
| Gruppe 2 (II) (jordalkalimetaller) | 2 |
| Grupper 3-12 (overgangsmetaller) | 2* |
| Gruppe 13 (III) (borholdig) | 3 |
| Gruppe 14 (IV) (kulstofgruppe) | 4 |
| Gruppe 15 (V) (pnictogener) | 5 |
| Gruppe 16 (VI) (chalcogener) | 6 |
| Gruppe 17 (VII) (halogener) | 7 |
| Gruppe 18 (VIII eller 0) (ædelgasser) | 8** |
* Den generelle metode til optælling af valenselektroner er generelt ikke anvendelig for overgangsmetaller.
** Undtagen for helium, som kun har to valenselektroner.