Av Kevin Carr – Uppdaterad 24 mars 2022
Bildkredit:luchschen/iStock/GettyImages
Atomer ansluter genom kemiska bindningar genom att dela elektroner, en process som styrs av varje elements yttersta elektronantal. Antalet elektroner som är tillgängliga för delning i det yttre skalet är vad kemister kallar valensen.
Väte, tillsammans med alla grundämnen i den första gruppen i det periodiska systemet, har en valens på ett.
Valenselektroner är de elektroner som finns på den högsta energinivån som kan delta i kemisk bindning. Inom kovalent kemi delas dessa elektroner mellan atomer för att uppfylla oktettregeln, som säger att en stabil konfiguration vanligtvis kräver åtta elektroner i det yttre skalet. När en atom redan har åtta elektroner beter den sig som en ädelgas och förblir inert. Atomer med färre än åtta elektroner kommer att dela eller överföra elektroner för att fullborda sin oktett.
Väte är ett specialfall:dess 1s orbital rymmer endast två elektroner. Den enda elektronen i denna orbital är dess valenselektron, så vätes valensnummer är ett. Den kan dela denna ensamma elektron med en annan atom för att fylla dess skal, eller så kan den förlora den för att bilda en proton (H+) i sura lösningar. På grund av denna mångsidighet binder väte med många element. Till exempel binder fyra väteatomer till en kolatom (valens fyra) för att bilda metan (CH4), och tre väteatomer kombineras med en kväveatom (valens fem) för att producera ammoniak (NH3).
Vätgas förmåga att dela eller donera sin valenselektron gör att den kan bilda både kovalenta och jonbindningar. Den kan donera sin elektron till elektronegativa atomer som fluor eller klor, vilket skapar joniska arter som HCl+. Väte kan också para sig med sig själv för att producera H2-molekyler. I en vattenlösning förlorar väte ofta sin elektron och blir det hydron (H+) som bidrar till en lösnings surhet.
Grupp 1-element - inklusive litium, natrium och kalium - har också en valens på ett. Grupp 2 grundämnen (beryllium, magnesium, kalcium, strontium, barium) har en valens på två. Övergångsmetaller (grupp 3–12) uppvisar ett intervall av valenser från en till sju, beroende på deras elektronkonfiguration och oxidationstillstånd.
Grupp 13-atomer (bor, aluminium) har en maximal valens på tre. Grupp 14-atomer (kol, kisel, germanium) kan nå en valens på fyra. Grupp 15 atomer (kväve, fosfor, arsenik) max ut vid fem. Grupp 16 atomer (syre, svavel, selen) uppnår upp till sex. Grupp 17 atomer (fluor, klor, brom) kan nå sju. Ädelgaser (grupp 18) har åtta valenselektroner men, eftersom de redan är stabila, anses de ha en valens på noll.
