Valency

Wat is valentie?

Valentie is de maat voor het samenbindend vermogen van atomen of moleculen. Daarom is het de capaciteit van een atoom van een enkel element om te reageren en te combineren met bepaalde aantallen atomen van een ander element.

Browse meer Onderwerpen onder Structuur van Atom

• Introductie: Structuur van het atoom
• Atoomnummer
• Bohrs model van het atoom
• Geladen deeltjes in de materie
• Isobaren
• Isotopen
• Massa Aantal
• Neutronen
• Rutherfords model van een atoom
• Thomsons model van een atoom
• Hoe zijn elektronen verdeeld in verschillende banen (Shells)?
• Sub-Atomaire Deeltjes
• Atomaire Modellen
• Vormen van Atomaire Banen
• Energieën van Banen
• Kwantumgetallen
• Ontwikkeling Leidend tot Bohr’s Model van het Atoom
• Zendings- en Absorptiespectra
• Zendings- en Absorptiespectra
• Absorptiespectra
• Naar het kwantummechanische model van het atoom

Het begrip valentie verklaard

Elektronen in een atoom zijn gerangschikt in verschillende orbitalen (schillen), voorgesteld als K, L, M, N, enzovoort. De elektronen die zich in de buitenste schil/baan van een atoom bevinden, worden valentie-elektronen genoemd. De valentie-elektronen nemen deel aan elke chemische reactie, omdat de buitenste schil gewoonlijk meer energie bevat dan de elektronen in de andere banen.

Volgens het Bohr-buringschema zal de buitenste schil van een atoom maximaal 8 elektronen bevatten. Is de buitenste baan echter volledig gevuld, dan wordt in dat element zeer weinig tot geen chemische activiteit waargenomen. Hun bindingscapaciteit wordt verwaarloosbaar of nul.

Begrijp hier in detail het concept van Sub-atomaire Deeltjes.

Daarom zijn edelgassen het minst reactief omdat hun buitenste baan volledig gevuld is. De reactiviteit van andere elementen hangt echter af van hun vermogen om een edelgasconfiguratie te krijgen. Het zal ook helpen om de valentie van een atoom te bepalen.

Het bereiken van een volledig octet

Als de buitenste schil van een atoom in totaal 8 elektronen heeft, zegt men dat het atoom een volledig octet heeft bereikt. Een atoom moet een bepaald aantal elektronen uit zijn buitenste schil winnen, verliezen of delen om een volledig octet te verkrijgen. Daarom is de capaciteit van een atoom het totale aantal gewonnen, verloren of gedeelde elektronen om zijn octet-schikking in het buitenste atoom te voltooien. Deze capaciteit van een atoom bepaalt ook de valentie van een atoom.

Zo heeft bijvoorbeeld waterstof 1 elektron in zijn buitenste baan, zodat het 1 elektron moet verliezen om stabiliteit of octet te verkrijgen. De valentie van waterstof is dus 1. Op dezelfde manier heeft magnesium 2 elektronen in zijn buitenste baan en het moet ze kwijtraken om octet te bereiken en stabiliteit te verkrijgen. Daarom is de valentie van magnesium 2.

Stabiliteit wordt ook bepaald door het vermogen van atomen om elektronen te winnen. Fluor bijvoorbeeld heeft 7 elektronen in zijn buitenste baan. Het is moeilijk om 7 elektronen te verliezen, maar het is gemakkelijk om één elektron te winnen. Het zal dus één elektron winnen om een octet te verkrijgen, zodat de valentie van fluor 1 is.

U kunt de structuur van het atoom spiekbriefje downloaden door op de downloadknop hieronder te klikken

Voorbeelden van valentie

Valentie van natrium

Het atoomnummer van natrium is 11 (Z=11). De elektronische configuratie van natrium kan worden geschreven als 2, 8, 1. 2, 8, 1 elektronen zijn verdeeld in de schillen K, L, M respectievelijk. Daarom is het valentie-elektron van natrium 1 en moet het 1 elektron verliezen in de buitenste schil om het octet te bereiken. De valentie van natrium is dus 1.

(Bron: examfear)

Valentie van chloor

Het atoomnummer van chloor is 17 (Z=17). De elektronische configuratie van chloor kan worden geschreven als 2, 8, 7. 2, 8, 7 elektronen zijn verdeeld in de schillen K, L, M respectievelijk. Daarom is de valentie-elektron in chloor 7 en moet het 1 elektron winnen uit de buitenste schil om het octet te bereiken. De valentie van chloor is dus 1.

(Bron: examfear)

Voorbeelden van valentie op basis van chemische formule

Ammoniak (NH3)

We weten dat de valentie het vermogen van een atoom is om zich te verbinden met een bepaald aantal atomen van een ander element. In het geval van ammoniak, combineert een stikstofatoom met 3 waterstofatomen. Het atoomnummer van waterstof is 7. De elektronische configuratie is 2, 5. 2, 5 elektronen zijn verdeeld in de banen K, L. Daarom moet een stikstofatoom 3 elektronen krijgen in zijn buitenste baan om het octet te vervolledigen.

Het stikstofatoom combineert met 3 waterstofatomen in het geval van NH3. Daarom is de valentie 3. De waterstofatomen in ammoniak zijn echter gecombineerd met één stikstofatoom. Daarom is de valentie van waterstof één. Dit is hoe chemische formules van verbindingen worden gevormd door de valenties om te wisselen.

Toepassingen van valentie

• Het helpt bij het bepalen van een chemische formule.
• Het helpt om te bepalen hoeveel atomen van een element zullen combineren met een ander element om een chemische formule te vormen.

Methodes van het bepalen van valentie

De valentie van dezelfde groep van het element aanwezig in het periodiek systeem is hetzelfde. Als we groep 8 in het periodiek systeem beschouwen, hebben alle elementen van groep 8 hun buitenste baan volledig gevuld en hebben ze een octetschikking bereikt. Dus, de elementen van groep 8 hebben nul valentie. De valentie van een element kan hoofdzakelijk bepaald worden door 3 verschillende methoden:

1) De octetregel

Als we het periodiek systeem niet kunnen gebruiken om de valentie te bepalen, dan wordt de octetregel gevolgd. Deze regel stelt dat atomen van een element of een chemische stof de neiging hebben om 8 elektronen in hun buitenste baan te krijgen, hetzij door het winnen of verliezen van elektronen in welke vorm van verbinding dan ook. Een atoom kan maximaal 8 elektronen in zijn buitenste baan hebben. De aanwezigheid van 8 elektronen in de buitenste schil wijst op de stabiliteit van een atoom.

Een atoom heeft de neiging elektronen te verliezen als het één tot vier elektronen in zijn buitenste schil heeft. Wanneer een atoom deze vrije elektronen afstaat, heeft het een positieve valentie. Een atoom zal elektronen winnen als het vier tot zeven elektronen in zijn buitenste baan heeft. In dergelijke gevallen is het gemakkelijker elektronen te aanvaarden dan ze af te staan. Daarom bepalen we de valentie door het aantal elektronen af te trekken van 8. Alle edelgassen hebben 8 elektronen in hun buitenste baan, behalve helium. Helium heeft 2 elektronen in zijn buitenste baan.

Lees hoe elektronen verdeeld zijn in verschillende banen

2) Met behulp van het periodiek systeem

In deze methode wordt de valentie berekend door te verwijzen naar de periodiek systeem tabel. Bijvoorbeeld, alle metalen, of het nu waterstof, lithium, natrium enzovoort is, aanwezig in kolom 1 hebben valentie +1. Evenzo hebben alle elementen in kolom 17 een valentie -1, zoals fluor, chloor, enzovoort. Alle edelgassen staan in kolom 18. Deze elementen zijn inert en hebben valentie 0.

Echter, er is een uitzondering op deze methode van valentie bepaling. Bepaalde elementen zoals koper, ijzer, en goud hebben meerdere actieve schillen. Deze uitzondering wordt meestal waargenomen bij de overgangsmetalen van kolom 3 tot en met 10. Het wordt ook waargenomen bij de zwaardere elementen van kolom 11 tot 14, de lanthaniden (57-71), en de actiniden (89-103).

3) Op basis van de chemische formules

Deze methode is gebaseerd op de octet-regel. De valenties van vele overgangselementen of radicalen kunnen in een bepaalde verbinding worden bepaald door te observeren hoe deze zich chemisch verenigt met elementen van bekende valentie. In dit geval wordt de octetregel gevolgd, waarbij de elementen en radicalen zich met elkaar verbinden en acht elektronen in de buitenste schil trachten te verkrijgen om stabiel te worden.

Zie bijvoorbeeld de verbinding NaCl. We weten dat de valentie van natrium (Na) +1 is en die van chloor (Cl) -1. Zowel natrium als chloor moeten respectievelijk een elektron winnen en een elektron verliezen om een stabiele buitenste baan te krijgen. Daarom geeft natrium een elektron af en accepteert chloor hetzelfde elektron. Dit is hoe de valentie wordt bepaald. Het is ook het klassieke voorbeeld van een ionische reactie.

Leer hier in detail over het Atoommodel van Thomson.

Verschil tussen valentie en oxidatiegetal

De combineercapaciteit van een atoom wordt valentie genoemd. Het is dus het aantal valentie-elektronen dat een atoom kan winnen of verliezen uit zijn buitenste baan. Het oxidatiegetal is de lading die een atoom kan dragen.

Zo heeft stikstof valentie 3 maar zijn oxidatiegetal kan variëren van -3 tot +5. Het oxidatiegetal is de veronderstelde lading van een bepaald atoom in een molecuul of ion. Het helpt bij het bepalen van de capaciteit van een atoom om elektronen te winnen of te verliezen binnen een bepaalde soort.

De valentie van de eerste 20 elementen

Element	Symbool	Atoomnummer	valentie
Hydrogen	H	1	1
Helium	He	2	0
Lithium	Li	3	1
Beryllium	Be	4	2
Boron	B	5	3
Koolstof	C	6	4
Stikstof	N	7	3
Zuurstof	O	8	2
Fluor	F	9	1
Neon	Ne	10	0
Natrium	Na	11	1
Magnesium	Mg	12	2
Aluminium	Al	13	3
Silicum	Si	14	4
Fosfor	P	15	3
Zwavel	S	16	2
Chloor	Cl	17	1
Argon	Ar	18	0
Kalium	K	19	1
Calcium	Ca	20	2

Leer het concept van Isotopen en Isobaren kennen.

Een opgeloste vraag voor jou

Q: Bepaal de valenties van neon, fosfor, zwavel.

Antwoorden: Neon=0, Fosfor= 3, Zwavel= 2. Verklaring:

• Atomair getal van Neon=10
  Elektronische configuratie van Neon= 2, 8
  Daarom Valency =0 (Het is reeds in zijn octaat schikking of stabiele staat)
• Atomair getal van Fosfor =15
  Elektronische configuratie van fosfor= 2, 8, 5
  Daarom Valency= 8-5=3
• Atomisch getal van zwavel =16
  Elektronische configuratie van zwavel = 2, 8, 6
  Daarom Valency= 8-6=2