En Quimica, electrones de valencia son los electrones que se encuentran en la capa de electrones más externa de un elemento. Saber cómo encontrar el número de electrones de valencia en un átomo en particular es una habilidad importante para los químicos porque esta información determina los tipos de enlaces químicos que puede formar y, por lo tanto, la reactividad del elemento. Afortunadamente, todo lo que necesita para encontrar los electrones de valencia de un elemento es una tabla periódica estándar de los elementos.

Parte uno de dos:
Encontrar electrones de valencia con una tabla periódica

Metales sin transición

  1. 1 Encuentra una tabla periódica de elementos. Esta es una tabla codificada por colores compuesta por muchos cuadrados diferentes que enumera todos los elementos químicos conocidos por la humanidad. La tabla periódica revela mucha información sobre los elementos: usaremos parte de esta información para determinar el número de electrones de valencia en el átomo que estamos investigando. Por lo general, puede encontrarlos en la portada de los libros de texto de química. También hay una excelente mesa interactiva disponible en línea aquí.[1]
  2. 2 Etiquete cada columna en la tabla periódica de elementos del 1 al 18. Generalmente, en una tabla periódica, todos los elementos en una sola columna vertical tendrán el mismo número de electrones de valencia. Si su tabla periódica no tiene numeradas cada columna, proporcione a cada una un número que comience con 1 para el extremo izquierdo y 18 para el extremo derecho. En términos científicos, estas columnas se llaman elemento "grupos"[2]
    • Por ejemplo, si estuviéramos trabajando con una tabla periódica donde los grupos no están numerados, escribiríamos un 1 arriba Hidrógeno (H), un 2 arriba Berilio (Be), y así sucesivamente hasta escribir un 18 arriba Helio (He) .
  3. 3 Encuentra tu elemento en la mesa. Ahora, ubique el elemento sobre el que desea encontrar los electrones de valencia en la tabla. Puede hacer esto con su símbolo químico (las letras de cada recuadro), su número atómico (el número que se encuentra en la parte superior izquierda de cada recuadro) o cualquier otra información disponible para usted en la tabla.
    • Por ejemplo, busquemos los electrones de valencia para un elemento muy común: carbono (C). Este elemento tiene un número atómico de 6. Está ubicado en la parte superior del grupo 14. En el siguiente paso, encontraremos sus electrones de valencia.
    • En esta subsección, vamos a ignorar los metales de transición, que son los elementos en el bloque en forma de rectángulo formado por los grupos 3 a 12. Estos elementos son un poco diferentes del resto, por lo que los pasos en esta subsección ganaron ' t trabajo en ellos. Vea cómo lidiar con estos en la subsección a continuación.
  4. 4 Usa los números del grupo para determinar el número de electrones de valencia. El número de grupo de un metal sin transición se puede usar para encontrar el número de electrones de valencia en un átomo de ese elemento. los el lugar del número de grupo es el número de electrones de valencia en un átomo de estos elementos. En otras palabras:
    • Grupo 1: 1 electrón de valencia
    • Grupo 2: 2 electrones de valencia
    • Grupo 13: 3 electrones de valencia
    • Grupo 14: 4 electrones de valencia
    • Grupo 15: 5 electrones de valencia
    • Grupo 16: 6 electrones de valencia
    • Grupo 17: 7 electrones de valencia
    • Grupo 18: 8 electrones de valencia (excepto el helio, que tiene 2)
    • En nuestro ejemplo, dado que el carbono está en el grupo 14, podemos decir que un átomo de carbono tiene cuatro electrones de valencia

Metales de transición

  1. 1 Encuentra un elemento de los Grupos 3 a 12. Como se señaló anteriormente, los elementos en los grupos 3 a 12 se llaman "metales de transición" y se comportan de manera diferente que el resto de los elementos cuando se trata de electrones de valencia. En esta sección, explicaremos cómo, hasta cierto punto, a menudo no es posible asignar electrones de valencia a estos átomos.
    • Por ejemplo, escojamos Tantalum (Ta), elemento 73. En los próximos pasos, encontraremos sus electrones de valencia (o, al menos, tratar a.)
    • Tenga en cuenta que los metales de transición incluyen las series de lantánidos y actínidos (también llamados "metales de tierras raras"): las dos filas de elementos que generalmente se ubican debajo del resto de la tabla, que comienzan con lantano y actinio. Todos estos elementos pertenecen a grupo 3 de la tabla periódica
  2. 2 Comprenda que los metales de transición no tienen electrones de valencia "tradicionales". Comprender por qué los metales de transición realmente no "funcionan" como el resto de la tabla periódica requiere una pequeña explicación de la forma en que se comportan los electrones en los átomos. Vea a continuación un recorrido rápido u omita este paso para ir directamente a las respuestas.[3]
    • A medida que se agregan electrones a un átomo, se ordenan en diferentes "orbitales", básicamente diferentes áreas alrededor del núcleo en las que se congregan los electrones. Generalmente, los electrones de valencia son los electrones en la capa más externa; en otras palabras, los últimos electrones añadidos .
    • Por razones que son demasiado complejas para explicar aquí, cuando los electrones se agregan a la parte más externa re Concha de un metal de transición (más sobre esto más abajo), los primeros electrones que entran al caparazón tienden a actuar como electrones de valencia normales, pero después de eso, no lo hacen, y los electrones de otras capas orbitales a veces actúan como electrones de valencia. Esto significa que un átomo puede tener múltiples números de electrones de valencia dependiendo de cómo se manipule.
    • Para una explicación más detallada, vea la excelente página electrónica de valencia de Clackamas Community College.[4]
  3. 3 Determine la cantidad de electrones de valencia según el número de grupo. Una vez más, el número de grupo del elemento que está examinando puede indicarle los electrones de valencia. Sin embargo, para los metales de transición, no hay un patrón que pueda seguir: el número de grupo generalmente corresponderá a un rango de números posibles de electrones de valencia.Estos son:[5]
    • Grupo 3: 3 electrones de valencia
    • Grupo 4: 2 a 4 electrones de valencia
    • Grupo 5: de 2 a 5 electrones de valencia
    • Grupo 6: de 2 a 6 electrones de valencia
    • Grupo 7: de 2 a 7 electrones de valencia
    • Grupo 8: 2 o 3 electrones de valencia
    • Grupo 9: 2 o 3 electrones de valencia
    • Grupo 10: 2 o 3 electrones de valencia
    • Grupo 11: 1 o 2 electrones de valencia
    • Grupo 12: 2 electrones de valencia
    • En nuestro ejemplo, dado que Tantalum está en el grupo 5, podemos decir que tiene entre dos y cinco electrones de valencia, dependiendo de la situación.

Parte dos de dos:
Encontrar electrones de valencia con una configuración de electrones

  1. 1 Aprende cómo leer una configuración electrónica. Otra forma de encontrar los electrones de valencia de un elemento es con algo llamado configuración electrónica. Al principio pueden parecer complicados, pero son solo una forma de representar los orbitales de electrones en un átomo con letras y números, y son fáciles una vez que sabes lo que estás mirando.
    • Veamos una configuración de ejemplo para el elemento sodio (Na):
      1s22s22p63s1
    • Tenga en cuenta que esta configuración de electrones es solo una cadena repetitiva que dice así:
      (número) (carta)(número elevado)(número) (carta)(número elevado)…
    • … y así. los (número) (carta) pedazo es el nombre del orbital de electrones y el (número elevado) es la cantidad de electrones en ese orbital, ¡eso es!
    • Entonces, para nuestro ejemplo, diríamos que el sodio tiene 2 electrones en el orbital 1s más 2 electrones en el orbital 2s más 6 electrones en el orbital 2p más 1 electrón en el orbital 3s. Eso es 11 electrones en total, el sodio es el elemento número 11, así que tiene sentido.
    • Tenga en cuenta que cada subshell tiene cierta capacidad de electrones. Sus capacidades electrónicas son las siguientes:
      • s: capacidad de 2 electrones
      • p: 6 capacidad de electrones
      • d: capacidad de 10 electrones
      • f: 14 capacidad de electrones
  2. 2 Encuentra la configuración de electrones para el elemento que estás examinando. Una vez que conoces la configuración electrónica de un elemento, encontrar su número de electrones de valencia es bastante simple (excepto, por supuesto, para los metales de transición). Si se te da la configuración desde el principio, puedes pasar al siguiente paso. Si tiene que encontrarlo usted mismo, vea a continuación:
    • Examine la configuración electrónica completa para oganesson (Og), elemento 118, que es el último elemento en la tabla periódica. Tiene la mayor cantidad de electrones de cualquier elemento, por lo que su configuración de electrones muestra todas las posibilidades que puede encontrar en otros elementos:
      1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p66s24f145d106p67s25f146d107p6
    • Ahora que tienes esto, todo lo que tienes que hacer para encontrar la configuración de electrones de otro átomo es simplemente completar este patrón desde el principio hasta que te quedes sin electrones. Esto es más fácil de lo que parece. Por ejemplo, si queremos hacer el diagrama orbital para cloro (Cl), elemento 17, que tiene 17 electrones, lo haríamos así:
      1s22s22p63s23p5
    • Observe que el número de electrones suma 17: 2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17. Solo necesita cambiar el número en el orbital final - el resto es el mismo ya que los orbitales anteriores al final están completamente llenos .
    • Para más información sobre configuraciones electrónicas, vea también este artículo.
  3. 3 Asigna electrones a las cáscaras orbitales con la Regla de octeto. A medida que los electrones se agregan a un átomo, caen en varios orbitales según el orden dado anteriormente: los dos primeros entran en el orbital 1s, los dos después van al orbital 2s, los seis posteriores van al orbital 2p, y pronto. Cuando tratamos con átomos fuera de los metales de transición, decimos que estos orbitales forman "cáscaras orbitales" alrededor del núcleo, con cada cáscara sucesiva más lejos que las anteriores. Además del primer caparazón, que puede contener solo dos electrones, cada caparazón puede tener ocho electrones (excepto, una vez más, cuando se trata de metales de transición). Esto se llama Regla del octeto.
    • Por ejemplo, digamos que estamos viendo el elemento Boro (B). Como su número atómico es cinco, sabemos que tiene cinco electrones y su configuración de electrones se ve así: 1s22s22p1. Dado que el primer caparazón orbital tiene solo dos electrones, sabemos que el Boro tiene dos capas: una con dos electrones de 1s y una con tres electrones de los orbitales 2s y 2p.
    • Como otro ejemplo, un elemento como el cloro (1s22s22p63s23p5) tendrá tres proyectiles orbitales: uno con dos electrones 1s, uno con dos electrones 2s y seis electrones 2p, y uno con dos electrones 3s y cinco electrones 3p.
  4. 4 Encuentra la cantidad de electrones en la capa más externa. Ahora que conoce los caparazones de electrones de su elemento, encontrar los electrones de valencia es fácil: simplemente use la cantidad de electrones en la capa más externa. Si el caparazón exterior está lleno (en otras palabras, si tiene ocho electrones o, para el primer caparazón, dos), el elemento es inerte y no reaccionará fácilmente con otros elementos. Nuevamente, sin embargo, las cosas no siguen estas reglas para los metales de transición.
    • Por ejemplo, si estamos trabajando con Boro, ya que hay tres electrones en el segundo caparazón, podemos decir que el Boro tiene Tres electrones de valencia.
  5. 5 Use las filas de la tabla como accesos directos de shell orbitales. Las filas horizontales de la tabla periódica se llaman elemento "períodos". Comenzando desde la parte superior de la tabla, cada período corresponde al número de conchas de electrones los átomos en el período poseen.Puede usar esto como un atajo para determinar cuántos electrones de valencia tiene un elemento: simplemente comience desde el lado izquierdo de su período al contar los electrones. Una vez más, querrá ignorar los metales de transición con este método, que incluye los grupos 3-12.
    • Por ejemplo, sabemos que el elemento selenio tiene cuatro proyectiles orbitales porque está en el cuarto período. Dado que es el sexto elemento desde la izquierda en el cuarto período (ignorando los metales de transición), sabemos que la cuarta capa externa tiene seis electrones, y, por lo tanto, que el Selenio tiene seis electrones de valencia