원자가 껍질 그 전자 소자의 화학적 성질에 대한 책임이다. 이 껍질의 전자는 인접한 원자의 전자와 상호 작용하여 공유 결합 (AB)을 형성합니다. 그리고 그들이 한 원자에서 다른 전기 음성 이온 결합 (A + B–)으로 이동하면.
이 레이어는 주 양자 수 n으로 정의되며, 이는 주기율표에서 원소가 발견되는 기간을 나타냅니다. 그룹 순서는 원자가 껍질에서 궤도를 도는 전자의 수에 따라 다릅니다. 따라서 n이 2이면 8 개의 전자 (8 개 그룹 (1-8))를 차지할 수 있습니다.
출처 : Gabriel Bolívar
위의 이미지는 원자가 층의 의미를 보여줍니다. 원자 중심의 검은 점은 핵이고 나머지 동심원은 n으로 정의되는 전자 껍질입니다.
이 원자에는 몇 개의 층이 있습니까? 그들 각각은 고유의 색을 가지고 있으며, 4 개가 있기 때문에 원자는 4 개의 층을 가지고 있습니다 (n = 4). 또한 레이어에서 코어까지의 거리가 멀어짐에 따라 색상이 저하됩니다. 원자가 층은 핵에서 가장 먼 층입니다. 가장 밝은 색을 가진 층입니다.
원자가 층은 무엇입니까?
이미지에 따르면 원자가 껍질은 전자가 차지하는 원자의 마지막 궤도에 지나지 않습니다. 하늘색 껍질에서 n = 4에 대해 일련의 4s, 4p, 4d 및 4f 궤도가 있습니다. 즉, 내부에는 다른 전자 용량을 가진 다른 하위 레이어가 있습니다.
원자는 모든 4n 궤도를 채우기 위해 전자가 필요합니다. 이 프로세스는 일정 기간 동안 요소의 전자 구성에서 관찰 할 수 있습니다.
예를 들어, 칼륨은 전자 배열이 4s 1 이고, 칼슘은 오른쪽에 4s 2 입니다. 이 설정에 따르면 원자가 층은 무엇입니까? 이 용어는 비활성 기체 아르곤 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 의 전자 구성을 나타냅니다 . 이것은 내부 또는 폐쇄 계층 (커널이라고도 함)을 나타냅니다.
4s 궤도는 가장 높은 에너지를 가지고 새로운 전자가 들어가는 궤도이기 때문에 K와 Ca의 원자가 껍질을 나타냅니다. K와 Ca의 원자를 이미지의 원자와 비교하면, 모든 내부 레이어가 파란색입니다. 그리고 4s는 밝은 파란색 레이어, 바깥 쪽 레이어입니다.
형질
위에서 말한 모든 것에서 모든 원자에 대한 원자가 껍질의 몇 가지 특성을 요약 할 수 있습니다.
-에너지 수준이 더 높습니다. 똑같은 것은 핵에서 더 제거되고 다른 층에 비해 전자 밀도가 가장 낮습니다.
-불완전합니다. 따라서 주기율표에서주기가 왼쪽에서 오른쪽으로 이동함에 따라 전자로 계속 채워질 것입니다.
-공유 또는 이온 결합 형성에 참여합니다.
금속 칼륨과 칼슘의 경우 산화되어 양이온이됩니다. K + 는 외부 전자 4s 1을 잃기 때문에 전자 구성을 가지고 있습니다. 그리고 Ca 2+ 쪽에서도 그 구성은 다음과 같습니다. 전자 하나를 잃는 대신 두 개 (4s 2 ) 를 잃기 때문 입니다.
그러나 둘 다 원자가 껍질에서 전자를 잃고 전자 구성을 가지고 있다면 K + 와 Ca 2+ 의 차이점은 무엇 입니까? 차이점은 이온 반경에 있습니다. 칼슘 원자에는 더 큰 힘으로 외부 전자를 끌어 당기는 추가 양성자가 있기 때문에 Ca 2+ 는 K + 보다 작습니다 (폐쇄 또는 원자가 껍질).
원자가 껍질 4s는 사라지지 않았습니다.이 이온들에 대해서만 비어 있습니다.
예
원자가 껍질의 개념은 화학의 여러 측면에서 직접 또는 간접적으로 찾을 수 있습니다. 전자는 결합 형성에 참여하는 전자이기 때문에이를 다루는 모든 주제 (TEV, RPECV, 반응 메커니즘 등)는 해당 층을 참조해야합니다.
이것은 원자가 껍질보다 더 중요한 것은 전자이기 때문입니다. 원자가 전자라고합니다. 전자 구성의 점진적 구성으로 표현 될 때 원자의 전자 구조와 그에 따른 화학적 특성을 정의합니다.
원자 A와 또 다른 B에 대한 정보로부터 화합물의 구조는 루이스 구조를 통해 윤곽을 그릴 수 있습니다. 마찬가지로 다양한 화합물의 전자 및 분자 구조는 원자가 전자의 수에 의해 결정될 수 있습니다.
원자가 껍질의 가장 간단한 예는 주기율표에서 찾을 수 있습니다. 특히, 전자 구성에서.
예 1
전자 구성으로 만 주기율표에서 원소와 그 위치를 식별 할 수 있습니다. 따라서 요소 X가 구성 5s 2 5p 1을 가지고 있다면 그것은 무엇이며 어떤 기간과 그룹에 속합니까?
n = 5이므로 X는 다섯 번째 기간에 있습니다. 또한, 그것은 3 개의 원자가 전자를 가지고 있습니다 : 5s 2 궤도에 2 개, 5p 1에 1 개 . 내부 레이어는 더 많은 정보를 제공하지 않습니다.
X는 3 개의 전자를 가지고 있고 그것의 5p 궤도는 불완전하기 때문에 p 블록에 있습니다. 또한 그룹 IIIA (로마네스크 시스템) 또는 13 (현재 IUPAC에서 승인 한 번호 지정 시스템)에 있습니다. X는 원소 인듐, In에 관한 것입니다.
예 2
전자 배열이 4d 10 5s 1 인 원소 X는 무엇입니까 ? In과 마찬가지로 5s 1 궤도 가 가장 높은 에너지를 가진 궤도이기 때문에주기 5에 속합니다 . 그러나 원자가 쉘은 불완전한 4d 궤도도 포함합니다 .
원자가 레이어는 pos 블록의 요소에 대해 nsnp로 지정 될 수 있습니다. 또는 (n-1) dns, 블록 d의 요소. 따라서 신비한 요소 X는 전자 구성이 (n-1) dns (4d 10 5s 1 ) 유형이기 때문에 블록 d에 속합니다 .
당신은 어느 그룹에 속해 있습니까? 4d 10 궤도에서 10 개의 전자 와 5s 1 에서 1 개의 전자를 더하면 X는 11 개의 원자가 전자를가집니다. 따라서 그것은 그룹 IB 또는 11에 배치되어야합니다. 그런 다음 주기율표의 기간 5를 통해 그룹 11로 이동하면은 원소 인 Ag를 발견하게됩니다.
참고 문헌
- Shiver & Atkins. (2008). 무기 화학. (4 판, 23 쪽). Mc Graw Hill.
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- Clackamas 커뮤니티 칼리지. (2002). 원자가 전자. 출처 : dl.clackamas.edu
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