Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Kuinka valenssielektronit vaikuttavat kemiallisiin reaktioihin
- Kuinka natrium reagoi muiden elementtien kanssa muodostaen yhdisteitä
- Natriumionien valenssielektronit liuoksessa
Valenssielektronit miehittävät atomin uloimman elektronikuoren. Natriumissa, jossa on yhteensä 11 elektronia, on vain yksi elektroni kolmannessa ja uloimmassa kuoressaan. Koska uloin kuori joutuu suoraan kosketukseen muiden atomien kanssa kemiallisen reaktion tapahtuessa, valenssielektroneilla on suuri rooli määritettäessä elementin kemiallista reaktiivisuutta ja elementtejä, joiden kanssa se reagoi muodostaen yhdisteitä. Elementit on järjestetty jaksotaulukkoon niiden valenssielektronien mukaan, ja vasemmanpuoleisessa ensimmäisessä sarakkeessa olevalla ensimmäisellä ryhmällä on yksi valenssielektroni. Natrium on kolmas ryhmä ylhäältä tässä ryhmässä.
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Natriumilla on yksi valenssielektroni. Elementissä on kahden elektronin täysi sisin elektronikuori ja seuraavassa kuoressa täydellinen kahdeksan elektronin kuori. Kolmannessa kuoressa, joka on uloin ja valenssikuori, on vain yksi elektroni. Valenssielektronit vaikuttavat kemialliseen reaktiivisuuteen.
Kuinka valenssielektronit vaikuttavat kemiallisiin reaktioihin
Atomin ytimen ympärillä olevat elektronit muodostavat kuoret. Sisimmässä elektronikuoressa on tilaa kahdelle elektronille, kun taas seuraavaan kuoreen mahtuu kahdeksan elektronia. Kolmannessa kuoressa on kolme alakentoa, joissa on kaksi, kuusi ja 10 elektronia, yhteensä 18.
Atomin kemiallinen stabiilisuus on suurin, kun kaikki sen elektronikuoret ovat täynnä, mutta sen kemiallinen reaktiivisuus on suurin, kun uloimmassa kuoressa on vain yksi elektroni tai jos yksi elektroni on vajaa. Näissä tapauksissa yksi elektroni siirretään, mikä tarkoittaa, että luovuttavan tai vastaanottavan atomin uloin kuori on valmis. Elektronin siirtyminen johtaa kemialliseen sidokseen ja yhdisteen muodostumiseen.
Kuinka natrium reagoi muiden elementtien kanssa muodostaen yhdisteitä
Natrium reagoi yksinkertaisimmalla elektronillaan voimakkaasti ja muodostaa erittäin stabiileja yhdisteitä elementtien kanssa, jotka tarvitsevat yhden elektronin ulomman kuorensa loppuunsaattamiseksi. Kun natriumatomi on kosketuksessa atomin kanssa, joka tarvitsee yhden elektronin, natriumatomin valenssielektroni hyppää toiseen atomiin täyttääkseen uloimman elektronikuorensa. Natriumatomilla on täysi uloin elektronikuori, jossa on kahdeksan elektronia, ja myös toisen atomin uloin kuori on täynnä. Natriumatomilla on nyt positiivinen sähkövaraus plus 1 ja toisella atomilla on negatiivinen varaus miinus 1. Kaksi vastakkaista varausta houkuttelevat, ja kaksi atomia muodostavat nyt yhdisteen molekyylin.
Vaikka elementit, joissa on yksi valenssielektroni, sijaitsevat jaksotaulukon vasemmalla puolella, elementit, jotka tarvitsevat yhden valenssielektronin ulomman kuorensa loppuun saattamiseksi, löytyvät toisesta viimeiseen sarakkeeseen. Esimerkiksi samassa rivissä kuin natrium, vieressä viimeiseen sarakkeeseen kuuluva elementti on kloori. Kloorilla on 17 elektronia, kaksi sisimmässä kuoressaan, kahdeksan seuraavassa kuoressa ja seitsemän kolmannessa alakellossa, jotka pitävät korkeintaan kahdeksan elektronia. Natrium ja kloori reagoivat voimakkaasti muodostaen natriumkloridia tai ruokasuolaa, stabiilia yhdistettä.
Natriumionien valenssielektronit liuoksessa
Kun yhdiste liukenee nesteeseen, yhdiste jakautuu ioneiksi, jotka jakautuvat tasaisesti koko nesteen. Natriumkloridi liukenee veteen ja muodostaa natrium- ja kloori-ioneja. Kun natrium reagoi kloorin kanssa natriumkloridin muodostamiseksi, yksittäinen natriumvalenssielektroni hyppäsi yli täyttääkseen kloorin valenssielektronikuoren aukon.
Liuoksessa natrium- ja klooriatomit erottuvat muodostaen natrium- ja kloori-ioneja, mutta natriumvalenssielektroni pysyy klooriatomin kanssa. Seurauksena on, että natriumionilla on kahdeksan elektronin uloin elektronikuori ja positiivinen varaus plus 1.Kloori-ionilla on täydellinen uloin elektronien alakuori ja negatiivinen varaus miinus 1. Liuos on stabiili, ionit täydellisillä ulkokuorillaan eivät osallistu muihin kemiallisiin reaktioihin.