كابا دي فالنسيا: ما هو ، أمثلة

طبقة التكافؤ هي إلكتروناتها المسؤولة عن الخواص الكيميائية لعنصر ما. تتفاعل الإلكترونات في هذه الطبقة مع تلك الموجودة في الذرة المجاورة ، لتشكيل روابط تساهمية (AB) ؛ وإذا كانت تهاجر من ذرة إلى أخرى أكثر الروابط الإلكترونية الأيونية (A + B-).

يتم تعريف هذه الطبقة برقم الكم الرئيسي n ، والذي يشير بدوره إلى الفترة التي يكون فيها العنصر في الجدول الدوري. بينما يعتمد ترتيب المجموعات على عدد الإلكترونات التي تدور في طبقة التكافؤ. لذلك بالنسبة إلى n تساوي 2 ، يمكن أن تشغل ثمانية إلكترونات: ثماني مجموعات (1-8).

يتم توضيح معنى طبقة التكافؤ في الصورة العليا. النقطة السوداء في وسط الذرة هي النواة ، بينما الدوائر المتحدة الباقية هي الطبقات الإلكترونية التي تحددها n .

كم عدد الطبقات التي تمتلكها هذه الذرة؟ كل منهم له لونه الخاص ، وأربعة ، ثم للذرة أربع طبقات ( ن = 4). لاحظ أيضًا أن اللون يتحلل مع زيادة المسافة من الطبقة إلى اللب. طبقة التكافؤ هي أبعد ما تكون عن النواة: أخف لون.

ما هي طبقة التكافؤ؟

وفقا للصورة ، فإن قذيفة التكافؤ ليست أكثر من المدارات الأخيرة للذرة التي تشغلها الإلكترونات. في الطبقة الزرقاء الفاتحة ، بالنسبة إلى n = 4 ، توجد سلسلة من المدارات 4s و 4p و 4d و 4f ؛ وهذا هو ، داخل هناك طبقات فرعية أخرى مع قدرات إلكترونية مختلفة.

تحتاج الذرة إلى الإلكترونات لملء جميع مدارات 4n. يمكن ملاحظة هذه العملية في التكوينات الإلكترونية للعناصر على مدار فترة.

على سبيل المثال ، يحتوي البوتاسيوم على التكوين الإلكتروني [Ar] 4s1 ، بينما الكالسيوم ، إلى يمينه ، [Ar] 4s2. وفقا لهذه التكوينات ، ما هي طبقة التكافؤ؟ يشير المصطلح [Ar] إلى التكوين الإلكتروني لغاز الأرجون النبيل 1s22s22p63s23p6. هذا يمثل الطبقة الداخلية أو المغلقة (والتي تعرف أيضًا باسم النواة ).

نظرًا لأن المدار 4s هو أعلى طاقة ، والذي تدخل فيه الإلكترونات الجديدة ، فإنه يمثل طبقة التكافؤ لكل من K و Ca. إذا تمت مقارنة ذرات K و Ca مع ذرة الصورة ، ستكون جميع الطبقات الداخلية الزرقاء ؛ و 4s الطبقة الزرقاء الفاتحة ، الطبقة الخارجية.

ملامح

من كل ما سبق ، يمكن تلخيص بعض خصائص طبقة التكافؤ لجميع الذرات:

- مستوى الطاقة لديك أعلى ؛ ما هو نفسه ، تتم إزالته من النواة وله أقل كثافة إلكترونية (مقارنة بالطبقات الأخرى).

- إنها غير مكتملة. لذلك ، سوف تستمر في امتلاء الإلكترونات مع مرور فترة من اليسار إلى اليمين في الجدول الدوري.

- يتدخل في تكوين روابط تساهمية أو أيونية.

في حالة المعادن البوتاسيوم والكالسيوم ، تتأكسد لتصبح الكاتيونات. يحتوي K + على التكوين الإلكتروني [Ar] ، لأنه يفقد الإلكترون الخارجي الوحيد الخاص به وهو 4s1. وعلى الجانب Ca2 + ، تكوينه هو أيضا [Ar] ؛ لأنه بدلاً من فقدان الإلكترون ، فإنه يفقد اثنين (4s2).

ولكن ما هو الفرق بين K + و Ca2 ، إذا فقد كلاهما إلكترونات قشرة التكافؤ ولهما تكوين إلكتروني؟ الفرق في نصف قطرها أيون. Ca2 + أصغر من K + ، لأن ذرة الكالسيوم بها بروتون إضافي يجذب الإلكترونات الخارجية (طبقات مغلقة أو طبقات التكافؤ) بقوة أكبر.

لم تختف طبقة التكافؤ 4s: إنها فارغة فقط لهذه الأيونات.

أمثلة

يمكن العثور على مفهوم طبقة التكافؤ بشكل مباشر أو غير مباشر في العديد من جوانب الكيمياء. نظرًا لأن إلكتروناتها هي تلك التي تشارك في تكوين الروابط ، يجب أن يلمح أي موضوع يعالجها (TEV ، VSRP ، آليات التفاعل ، وما إلى ذلك) إلى تلك الطبقة.

هذا لأنه ، أكثر أهمية من طبقة التكافؤ ، هي الإلكترونات الخاصة بها ؛ تسمى إلكترونات التكافؤ. عند تمثيلها في التكوين التدريجي للتكوينات الإلكترونية ، فإنها تحدد البنية الإلكترونية للذرة ، وبالتالي خصائصها الكيميائية.

من هذه المعلومات الخاصة بالذرة A و B الأخرى ، يمكن رسم هياكل مركباتها عبر هياكل Lewis. أيضا ، يمكنك تحديد الهياكل الإلكترونية والجزيئية لمجموعة من المركبات بفضل عدد الإلكترونات التكافؤ.

تم العثور على أمثلة ممكنة وأبسط طبقات التكافؤ في الجدول الدوري ؛ على وجه التحديد ، في التكوينات الإلكترونية.

مثال 1

لا يمكن تحديد عنصر وموقعه في الجدول الدوري إلا من خلال التكوين الإلكتروني. لذا ، إذا كان لدى العنصر X تكوين [Kr] 5s25p1 ، فما هو بالفعل وما هي الفترة والمجموعة التي ينتمي إليها؟

منذ ن = 5 ، X في الفترة الخامسة. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي على ثلاثة إلكترونات التكافؤ: اثنان في المدار 5s2 وواحد في 5p1. الطبقة الداخلية [Kr] لا توفر المزيد من المعلومات.

بما أن X تحتوي على ثلاثة إلكترونات ، ومداراتها 5p غير مكتملة ، فهي في الكتلة p ؛ علاوة على ذلك ، في المجموعة IIIA (نظام Romanesque) أو 13 (نظام الترقيم الحالي والمعتمد من IUPAC). X ثم العنصر الهندي ، في.

مثال 2

ما هو العنصر X مع التكوين الإلكتروني [Kr] 4d105s1؟ لاحظ أنه مثل In ، ينتمي إلى الفترة 5 ، نظرًا لأن المدار 5s1 هو الذي يتمتع بأعلى طاقة. ومع ذلك ، فإن طبقة التكافؤ تشمل أيضًا المدارات ثنائية الأبعاد ، نظرًا لأنها غير مكتملة .

يمكن بعد ذلك تعيين طبقات التكافؤ كـ nsnp ، لعنصر من عناصر pos ؛ أو (n-1) dns لعنصر الكتلة d. لذلك ينتمي العنصر الغامض X إلى الكتلة d لأن تكوينه الإلكتروني من النوع (n-1) dns (4d105s1).

أي مجموعة تنتمي؟ بإضافة عشرة إلكترونات من المدار 4d10 ، وواحد من 5s1 ، X لديه أحد عشر إلكترون التكافؤ. لذلك ، يجب أن يكون موجودا في المجموعة IB أو 11. مع الانتقال للفترة 5 من الجدول الدوري إلى المجموعة 11 ، تمت مصادفة العنصر الفضي ، Ag.