2.5: 電子の配列(シェルモデル)

価電子

価電子は、原子の結合していない状態の最外殻で、原子を含むあらゆる反応と他の原子との結合相互作用の性質を最も説明する電子が含まれています。 価電子は原子に付随する電子で、化学結合の形成に関与することができる。単一の共有結合の場合、結合する両方の原子が1個の価電子を提供し、共有結合のペアを形成する。 価電子の有無によって、その元素の化学的性質や他の元素との結合の可否が決定される。 主族元素の場合、価電子は最外殻にしか存在できない。

価電子の閉殻を持つ原子は化学的に不活性である傾向がある。 閉殻より1個か2個多く価電子を持つ原子は反応性が高く、余分な価電子は容易に除去されて正イオンを形成するからである。 また、閉殻より価電子が1個か2個少ない原子も反応性が高く、不足した価電子を獲得するか(それによって負イオンを形成する)、価電子を共有する(それによって共有結合を形成する)傾向があるからである。 エネルギーの獲得は、電子が外殻に移動する(ジャンプする)きっかけとなる。 また、電子が原子の価電子帯から外れることもあり、これは電離と呼ばれ、正イオンを形成する。

ある元素の価電子数は、その元素が分類される周期表グループ(縦列)によって決定されます。 3~12族(遷移金属)を除き、族番号の単位桁が、その欄に記載された元素の中性原子にいくつの価電子が付随しているかを示している。

グループ (カルコゲン)

Table \(\PageIndex{1})
Periodic table group Valence electrons
Group(群)の場合 1(I)(アルカリ金属) 1
2(II)(アルカリ土類金属) 2
3群-1群12(遷移金属) 2*
グループ 13(III)(ホウ素グループ) 3
グループ 14 (IV) (炭素グループ) 4
グループ 15 (V) (プニクトゲン) 5
グループ 16 (VI) (炭素グループ) 4
6
第17族(VII)(ハロゲン) 7
第18族(VIIIまたは0)(希ガス) 8**

* 一般的に価電子数を数える手法は移行金属では有効ではありませんが,本方法では価電子を数えることができます。

** ただし、ヘリウムは価電子が2個しかないので、この限りではありません。

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