Couche de valence dans ce qu'elle constitue, exemples

Le manteau de valence est celui dont les électrons sont responsables des propriétés chimiques d'un élément. Les électrons de cette couche interagissent avec ceux d'un atome voisin pour former des liaisons covalentes (A-B); et s'ils migrent d'un atome à un autre plus ionégatif, les liaisons ioniques (A + B-).

Cette couche est définie par le nombre quantique principal n, qui à son tour indique la période où l'élément se trouve dans le tableau périodique. Alors que l'ordre par groupes dépend du nombre d'électrons gravitant en orbite dans la couche de valence. Donc pour un n égal à 2, peut occuper huit électrons: huit groupes (1-8).

La signification de la couche de valence est illustrée dans l'image supérieure. Le point noir au centre de l’atome est le noyau, tandis que les cercles concentriques restants sont les couches électroniques définies par n.

Combien de couches possède cet atome? Chacun d’eux a sa propre couleur et, avec quatre, l’atome a quatre couches (n= 4). Notez également que la couleur se dégrade à mesure que la distance entre le calque et le cœur augmente. La couche de valence est la plus éloignée du noyau: la couleur la plus claire.

Index

• 1 Qu'est-ce que la couche de valence?
• 2 caractéristiques
• 3 exemples
  • 3.1 Exemple 1
  • 3.2 Exemple 2
• 4 références

Quelle est la couche de valence?

Selon l'image, la coquille de valence n'est rien d'autre que les dernières orbitales d'un atome occupé par des électrons. Dans la couche bleu clair, pour n= 4, il y a une série d'orbitales 4s, 4p, 4d et 4f; c'est-à-dire qu'il y a d'autres sous-couches avec des capacités électroniques différentes.

Un atome a besoin d'électrons pour remplir toutes les orbitales 4n. Ce processus peut être observé dans les configurations électroniques des éléments sur une période donnée.

Par exemple, le potassium a une configuration électronique [Ar] 4s¹, alors que le calcium, à droite, [Ar] 4s². Selon ces configurations, quelle est la couche de valence? Le terme [Ar] fait référence à la configuration électronique des gaz d'argon 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶. Cela représente la couche interne ou fermée (également appelée noyau).

Puisque l’orbite 4s est celle qui a la plus grande énergie et dans laquelle entrent les nouveaux électrons, elle représente la couche de valence pour K et Ca. Si les atomes de K et Ca ont été comparés à ceux de l’image, [Ar] serait toutes les couches intérieures bleues; et 4s la couche bleu clair, la couche extérieure.

Caractéristiques

De tout ce qui précède, on peut résumer quelques caractéristiques de la couche de valence pour tous les atomes:

-Votre niveau d'énergie est plus élevé; Ce qui est égal, est plus éloigné du noyau et a la plus faible densité électronique (par rapport aux autres couches).

- C'est incomplet. Par conséquent, il continuera à être rempli d'électrons au cours d'une période allant de gauche à droite dans le tableau périodique.

-Il intervient dans la formation de liaisons covalentes ou ioniques.

Dans le cas des métaux potassiques et calciques, ils sont oxydés pour devenir des cations. Le k⁺ a une configuration électronique [Ar], car il perd son seul électron 4s externe¹. Et du coté du Ca²⁺, sa configuration est aussi [Ar]; car au lieu de perdre un électron, vous en perdez deux (4s²).

Mais quelle est la différence entre le K⁺ et le ca²⁺, si les deux perdent les électrons de leur enveloppe de valence et ont une configuration électronique [Ar]? La différence réside dans leurs rayons ioniques. Ca²⁺ est plus petit que K⁺, parce que l'atome de calcium a un proton supplémentaire qui attire avec plus de force les électrons externes (couches fermées ou de valence).

La couche de valence 4s n'a pas disparu: elle n'est vide que pour ces ions.

Des exemples

Le concept de la couche de valence peut être trouvé directement ou indirectement dans de nombreux aspects de la chimie. Parce que leurs électrons sont ceux qui participent à la formation des liens, tout sujet qui les concerne (TEV, VSRP, mécanismes de réaction, etc.) doit faire référence à cette couche.

C'est parce que, plus important que la couche de valence, sont ses électrons; appelé électrons de valence. Représentés dans la construction progressive des configurations électroniques, ils définissent la structure électronique de l'atome, et donc ses propriétés chimiques.

A partir de cette information d'un atome A et d'un autre B, les structures de leurs composés peuvent être esquissées à travers les structures de Lewis. En outre, vous pouvez déterminer les structures électroniques et moléculaires d'une gamme de composés grâce au nombre d'électrons de valence.

Les exemples possibles et les plus simples des couches de valence se trouvent dans le tableau périodique; spécifiquement, dans les configurations électroniques.

Exemple 1

Il est possible d'identifier un élément et son emplacement dans le tableau périodique uniquement avec la configuration électronique. Donc, si un élément X a une configuration [Kr] 5s²5p¹De quoi s'agit-il et à quelle période et à quel groupe appartient-il?

Étant donné que n= 5, X est dans la cinquième période. En outre, il a trois électrons de valence: deux dans l’orbite 5s² et un dans le 5p¹. La couche interne [Kr] ne fournit pas plus d'informations.

Puisque X a trois électrons et que ses orbitales 5p sont incomplètes, il se trouve dans le bloc p; plus encore, dans le groupe IIIA (système roman) ou 13 (système de numérotation actuel et approuvé par l'UICPA). X est alors l'élément indien, In.

Exemple 2

Quel est l'élément X avec configuration électronique [Kr] 4d¹⁰5s¹? Notez que comme le In, il appartient à la période 5, puisque l’orbitale 5s¹ C'est celui qui a la plus grande énergie. Cependant, la couche de valence comprend également les orbitales 4d, car elles sont incomplet.

Les couches de valence peuvent alors être désignées comme nsnp, pour un élément du bloc p ou s; ou (n-1) dns, pour un élément du bloc d. L’élément mystérieux X appartient donc au bloc d car sa configuration électronique est de type (n-1) dns (4d¹⁰5s¹).

A quel groupe appartient-il? Ajout des dix électrons de l'orbitale 4d¹⁰et l'un des 5¹, X a onze électrons de valence. Par conséquent, il doit être situé dans le groupe IB ou 11. Ensuite, pour la période 5 du tableau périodique au groupe 11, l'élément d'argent est rencontré, Ag.

Références

1. Shiver & Atkins. (2008). Chimie inorganique (Quatrième édition, page 23). Mc Graw Hill.
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimie (8ème éd.). CENGAGE Learning, p 287.
3. Centre de ressources NDT. (s.f.) La coquille de valence Tiré de: nde-ed.org
4. Clackamas Community College. (2002). Electrons de Valence. Récupéré de: dl.clackamas.edu
5. Chimie LibreTexts. (s.f.) Valence et noyaux d'électrons. Extrait de: chem.libretexts.org