Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Wie Valenzelektronen chemische Reaktionen beeinflussen
- Wie Natrium mit anderen Elementen unter Bildung von Verbindungen reagiert
- Die Valenzelektronen von Natriumionen in Lösung
Valenzelektronen besetzen die äußerste Elektronenhülle eines Atoms. Natrium hat mit insgesamt 11 Elektronen nur ein Elektron in seiner dritten und äußersten Schale. Da die äußerste Hülle bei einer chemischen Reaktion in direkten Kontakt mit anderen Atomen kommt, spielen die Valenzelektronen eine große Rolle bei der Bestimmung der chemischen Reaktivität eines Elements und der Elemente, mit denen es unter Bildung von Verbindungen reagiert. Die Elemente sind im Periodensystem nach ihren Valenzelektronen geordnet, wobei die erste Gruppe in der ersten Spalte links ein einziges Valenzelektron aufweist. Natrium ist der dritte von oben in dieser Gruppe.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Natrium hat ein Valenzelektron. Das Element hat eine vollständig innerste Elektronenhülle aus zwei Elektronen und eine vollständig aus acht Elektronen bestehende Hülle in der nächsten Hülle. Die dritte Schale, die äußerste und die Valenzschale, hat nur ein Elektron. Valenzelektronen beeinflussen die chemische Reaktivität.
Wie Valenzelektronen chemische Reaktionen beeinflussen
Die Elektronen um den Atomkern bilden Schalen. Die innerste Elektronenschale bietet Platz für zwei Elektronen, während die nächste Schale acht Elektronen aufnehmen kann. Die dritte Schale hat drei Unterschalen mit zwei, sechs und 10 Elektronen für insgesamt 18.
Die chemische Stabilität eines Atoms ist am größten, wenn alle seine Elektronenschalen voll sind, aber seine chemische Reaktivität ist am größten, wenn die äußerste Schale entweder nur ein Elektron hat oder ein Elektron nicht voll ist. In diesen Fällen wird ein einzelnes Elektron übertragen, was bedeutet, dass die äußerste Hülle des abgebenden oder empfangenden Atoms vollständig ist. Die Übertragung des Elektrons führt zu einer chemischen Bindung und zur Bildung einer Verbindung.
Wie Natrium mit anderen Elementen unter Bildung von Verbindungen reagiert
Natrium mit seinem äußersten Einzelelektronen reagiert stark und bildet hochstabile Verbindungen mit Elementen, die ein einzelnes Elektron benötigen, um ihre äußerste Hülle zu vervollständigen. Wenn ein Natriumatom mit einem Atom in Kontakt kommt, das ein einzelnes Elektron benötigt, springt das Valenzelektron vom Natriumatom zum anderen Atom, um dessen äußerste Elektronenhülle zu vervollständigen. Das Natriumatom hat eine vollständige äußerste Elektronenhülle mit acht Elektronen, und die äußerste Hülle des anderen Atoms ist ebenfalls voll. Das Natriumatom hat nun eine positive elektrische Ladung von plus 1 und das andere Atom eine negative Ladung von minus 1. Die beiden entgegengesetzten Ladungen ziehen sich an und die beiden Atome bilden nun das Molekül einer Verbindung.
Während sich die Elemente mit einem Valenzelektron links vom Periodensystem befinden, befinden sich die Elemente, die ein Valenzelektron zur Vervollständigung ihrer äußersten Schalen benötigen, in der vorletzten Spalte. In derselben Zeile wie Natrium ist beispielsweise das Element in der vorletzten Spalte Chlor. Chlor hat 17 Elektronen, zwei in seiner innersten Schale, acht in der nächsten Schale und sieben in der dritten Unterschale, die bis zu acht Elektronen aufnehmen. Natrium und Chlor reagieren stark und bilden Natriumchlorid oder Tafelsalz, eine stabile Verbindung.
Die Valenzelektronen von Natriumionen in Lösung
Wenn sich eine Verbindung in einer Flüssigkeit löst, trennt sich die Verbindung in Ionen, die sich gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilen. Natriumchlorid löst sich in Wasser und bildet Natrium- und Chlorionen. Als das Natrium mit dem Chlor unter Bildung von Natriumchlorid reagierte, sprang das einzelne Natriumvalenzelektron über, um das Loch in der Chlorvalenzelektronenhülle zu füllen.
In Lösung trennen sich die Natrium- und Chloratome, um Natrium- und Chlorionen zu bilden, aber das Natriumvalenzelektron bleibt beim Chloratom. Infolgedessen hat das Natriumion eine vollständig äußerste Elektronenhülle von acht Elektronen und eine positive Ladung von plus 1.Das Chlorion hat eine vollständig äußerste Elektronenunterschale und eine negative Ladung von minus 1. Die Lösung ist stabil, die Ionen mit ihrer vollständigen Außenschale reagieren nicht weiter chemisch.