Gli elettroni di valenza

Gli elettroni di valenza sono anche chiamati elettroni esterni. Questo perché si trovano nel guscio elettronico più esterno di un atomo.

Secondo il modello atomico di Bohr, il nucleo atomico è circondato da diversi gusci di elettroni. Per essere più precisi, secondo il modello a guscio, ci sono quattro gusci di elettroni chiamati gusci K, L, M e N. Gli elettroni di valenza sono gli elettroni che si trovano nel guscio esterno. Questo è il motivo per cui sono anche chiamati gusci di valenza. Se c’è un legame chimico tra due o più atomi, si può immaginare che i loro elettroni esterni si combinino tra loro. Naturalmente, dipende da quanti elettroni ci sono nel guscio esterno.

Ogni elemento ha un certo numero di elettroni, che sono distribuiti in un certo modo sui quattro gusci. Per ogni guscio c’è un numero massimo di elettroni che può esserci. Quanti elettroni ci sono per guscio è mostrato in questa tabella:

Guscio Numero di elettroni per guscio
K 2
L 8
M 18
N 32

Esempio: Ossigeno

L’ossigeno ha il numero atomico 8 nella tavola periodica. Il numero atomico ti dice quanti protoni ci sono nel nucleo dell’ossigeno.
Se l’ossigeno è esternamente neutro, cioè non carico, il numero atomico corrisponde anche al numero di elettroni che orbitano nei gusci elettronici dell’ossigeno. Questo è il caso del nostro esempio. Pertanto, ora possiamo distribuire otto elettroni tra i gusci.
I gusci sono sempre occupati dall’interno verso l’esterno. C’è spazio per due elettroni nel guscio K. Così dagli otto elettroni ora rimangono sei elettroni. Otto elettroni entrano nel guscio L.
Quindi si trovano i sei elettroni rimanenti nel guscio L.
Così l’ossigeno ha sei elettroni di valenza. In questo esempio si chiama questo guscio il guscio di valenza.

Nella tavola periodica potete vedere immediatamente che l’ossigeno ha 6 elettroni di valenza. Per questo dovete cercare in quale gruppo principale si trova l’ossigeno, perché il numero del gruppo principale corrisponde esattamente al numero di elettroni di valenza. L’ossigeno è nel sesto gruppo principale e quindi ha anche sei elettroni esterni.

Questa regola si applica a tutti gli elementi del gruppo principale. L’unica eccezione è l’elio.
È nell’ottavo gruppo principale, ma ha solo 2 elettroni di valenza. Questo perché ha un totale di soli 2 elettroni. Gli elettroni di valenza sono importanti per la formazione di legami tra due o più atomi. Quando gli elettroni di valenza sono coinvolti in un legame, sono anche chiamati elettroni di legame.

Un elemento può teoricamente formare tanti legami quanti sono i suoi elettroni di valenza, ma può anche formare meno legami.
Quindi il numero di elettroni di valenza non corrisponde necessariamente al numero di elettroni di legame.

Esempio: L’elemento cloro. Il cloro è nel settimo gruppo principale e quindi ha sette elettroni esterni. Se si trova nella molecola dell’acido perclorico, allora tutti e sette gli elettroni esterni sono effettivamente coinvolti in un legame. In questo caso, il numero di elettroni di valenza corrisponde al numero di elettroni di legame.

Tuttavia, il cloro può anche formare un legame con l’idrogeno, per esempio possono combinarsi per formare l’acido cloridrico. Allora solo uno dei 7 elettroni esterni è coinvolto nel legame. Il numero di elettroni di legame è quindi 1. Qui si forma un cosiddetto legame di coppia di elettroni. Entrambi gli atomi condividono gli elettroni del loro legame, per così dire. Si può quindi dire che il cloro ha otto elettroni di valenza invece di sette, il che porta ad uno stato stabile. Si può giustificare questo con la regola dell’ottetto.