2.5: Disposizione degli elettroni (Shell Model)

Elettroni di valenza

Il guscio di valenza è il guscio più esterno di un atomo allo stato grezzo, che contiene gli elettroni che più probabilmente spiegano la natura delle reazioni che coinvolgono l’atomo e delle interazioni di legame che ha con altri atomi. Gli elettroni di valenza sono elettroni che sono associati a un atomo e che possono partecipare alla formazione di un legame chimico; in un singolo legame covalente, entrambi gli atomi nel legame contribuiscono con un elettrone di valenza per formare una coppia condivisa. La presenza di elettroni di valenza può determinare le proprietà chimiche dell’elemento e se può legarsi con altri elementi: Per un elemento del gruppo principale, un elettrone di valenza può trovarsi solo nel guscio elettronico più esterno.

Un atomo con un guscio chiuso di elettroni di valenza tende ad essere chimicamente inerte. Un atomo con uno o due elettroni di valenza in più di un guscio chiuso è altamente reattivo, perché gli elettroni di valenza in più sono facilmente rimossi per formare uno ione positivo. Un atomo con uno o due elettroni di valenza in meno di un guscio chiuso è anche altamente reattivo, a causa della tendenza a guadagnare gli elettroni di valenza mancanti (formando così uno ione negativo), o a condividere gli elettroni di valenza (formando così un legame covalente).

Come un elettrone in un guscio interno, un elettrone di valenza ha la capacità di assorbire o rilasciare energia sotto forma di un fotone. Un guadagno di energia può indurre un elettrone a spostarsi (saltare) in un guscio esterno; questo è noto come eccitazione atomica. Oppure l’elettrone può anche liberarsi dal guscio di valenza del suo atomo associato; questa è la ionizzazione per formare uno ione positivo. Quando un elettrone perde energia (causando così l’emissione di un fotone), allora può spostarsi in un guscio interno che non è completamente occupato.

Il numero di elettroni di valenza di un elemento può essere determinato dal gruppo della tavola periodica (colonna verticale) in cui l’elemento è classificato. Con l’eccezione dei gruppi 3-12 (i metalli di transizione), la cifra delle unità del numero del gruppo identifica quanti elettroni di valenza sono associati a un atomo neutro di un elemento elencato in quella particolare colonna.

* Il metodo generale per contare gli elettroni di valenza non è generalmente utile per i metalli di transizione.

** Tranne che per l’elio, che ha solo due elettroni di valenza.