Основное различие между валентными и остовными электронами заключается в том, что валентные электроны участвуют в образовании химических связей, а остовные электроны - нет.
Атомы являются строительными блоками всех существующих веществ. Они настолько крошечные, что мы даже не можем наблюдать их невооруженным глазом. Как правило, атомы находятся в диапазоне ангстрем. Атом состоит из ядра, в котором есть протоны и нейтроны. Вокруг ядра по орбиталям вращаются электроны. Большая часть пространства в атоме пуста. Силы притяжения между положительно заряженным ядром (положительный заряд из-за протонов) и отрицательно заряженными электронами поддерживают форму атома. Электроны находятся на орбиталях в виде пар в атомах и имеют противоположные спины. Более того, существует два типа электронов: валентные электроны и остовные электроны.
Что такое валентные электроны?
Валентные электроны – это электроны в атоме, которые участвуют в образовании химической связи. Когда образуются химические связи, атом может либо получать электроны, либо отдавать электроны, либо делиться электронами. Способность отдавать, получать или делиться этими электронами зависит от количества имеющихся у них валентных электронов. Например, при образовании молекулы H2 один атом водорода отдает ковалентной связи один электрон. Таким образом, два атома имеют два общих электрона. Следовательно, атом водорода имеет один валентный электрон. При образовании хлорида натрия один атом натрия отдает один электрон, тогда как атом хлора забирает электрон. Это происходит для того, чтобы заполнить октет на своих валентных орбиталях. Там у натрия всего один валентный электрон, а у хлора семь. Поэтому, глядя на валентные электроны, мы можем определить химическую активность атомов.
Рисунок 01: Атом натрия имеет один валентный электрон
Элементы основной группы (группа I, II, III и т. д.) имеют валентные электроны на самых внешних оболочках. Число валентных электронов эквивалентно их групповому номеру. Инертные атомы имеют завершенные оболочки с максимальным числом валентных электронов. Для переходных металлов некоторые внутренние электроны также действуют как валентные электроны. Число валентных электронов можно определить, посмотрев на электронную конфигурацию атома. Например, азот имеет электронную конфигурацию 1s2 2s2 2p3. В качестве валентных электронов берутся nd оболочки (которая в данном случае является наибольшим главным квантовым числом). Следовательно, азот имеет пять валентных электронов. Помимо участия в связывании, валентные электроны являются причиной тепло- и электропроводности элементов.
Что такое основные электроны?
Электроны ядра - это электроны, отличные от валентных электронов атома. Поскольку эти электроны находятся во внутренних местах атома, остовные электроны не участвуют в образовании связи. Они находятся во внутренних оболочках атома. Например, в атоме азота (1s2 2s2 2p3) пять электронов из все семь являются валентными электронами, тогда как два 1s-электрона являются остовными электронами.
Рисунок 02: Азот имеет два основных электрона
Более того, энергия, необходимая для удаления основного электрона из атома, чрезвычайно выше, чем энергия, необходимая для валентных электронов.
В чем разница между валентными и остовными электронами?
И валентные электроны, и остовные электроны движутся вокруг ядра атома. Валентные электроны находятся на самых внешних электронных оболочках, а остовные электроны находятся на внутренних оболочках. Например, атом азота имеет 5 валентных электронов и 2 остовных электрона в соответствии с электронной конфигурацией; 1s2 2s2 2p3 Прежде всего, ключевое различие между валентными и остовными электронами заключается в том, что валентные электроны участвуют в образовании химической связи, а остовные электроны - нет.
Более того, еще одно существенное различие между валентными и остовными электронами заключается в том, что энергия, необходимая для удаления остовных электронов, очень высока по сравнению с энергией, необходимой для удаления валентных электронов.
Резюме – Валентность против основных электронов
В атоме есть два типа электронов: валентные электроны и остовные электроны. Валентные электроны находятся на самых внешних оболочках, а остовные электроны находятся на внутренних оболочках. Ключевое различие между валентными и остовными электронами заключается в том, что валентные электроны участвуют в образовании химической связи, а остовные - нет.
