Değerlik elektronları

Bir atomun en yüksek enerji seviyesinde bulunan, yani en dış elektron kabuğunda yer alan elektronlarına, değerlik elektronu (İngilizce: valence electron) adını veriyoruz. Değerlik elektronları, elementlerin kimyasal özelliklerinin belirlenmesinde etken oldukları gibi, bir elementin diğer elementlerle bağ kurup kurmayacağını da belirliyorlar.

Not: Bu içeriği genişletilmiş haliyle video olarak da izleyebilirsiniz. Dersler başlığı altındaki Temel Malzeme Dersleri video listesine göz atmak için resme tıklayın.

Değerlik elektronlarının kimyasal bağları ne şekilde etkilediğini bir sonraki konu başlığına bırakıp, şimdilik değerlik elektronu sayısını nasıl bulduğumuza bakalım. İlk olarak, en basit elektron dizilimine sahip olan hidrojen atomunu ele alalım.

Hidrojen atomunun tek elektronu, aynı zamanda bu atomun tek değerlik elektronunu temsil ediyor. Elementlerin sahip olduğu değerlik elektronu sayısı kimyasal bağ kurulumunda etkili olduğu için, sadece değerlik elektronu sayısını belirten bir gösterim de yukarıdaki resimde yer alıyor: Yukarıda, H harfinin üzerinde gösterilen tek nokta, bu atomun tek bir değerlik elektronu olduğunu belirtiyor.

Şimdi, daha fazla sayıda elektrona sahip olan karbon atomuna bakalım. Atom numarası 6 olan karbon atomunun birinci enerji seviyesinde 2 (1s²), ikinci enerji seviyesinde ise 4 elektron (2s² 2p²) bulunuyor. Toplam 6 elektronu olan karbonun en yüksek enerji seviyesinde 4 elektron bulunduğu için, aşağıdaki resimde C’nin çevresine 4 nokta yerleştirerek değerlik elektronu sayısını belirtiyoruz.

Burada dikkat etmemiz gereken bir nokta var. Karbon atomunun en yüksek enerji seviyesinde iki altkabuk bulunuyor: 2s ve 2p. 2s altkabuğunda da, 2p altkabuğunda da ikişer elektron yer alıyor. Değerlik elektronlarına bakarken, sadece en sondaki altkabuğu değil, aynı temel enerji seviyesindeki bu iki altkabukta bulunan toplam elektron sayısını dikkat alıyoruz.

Son olarak, biraz daha zor bir elektron dizilimine sahip olan demir atomunu ele alalım.

Demir atomunun elektron dizilimine baktığımızda, en yüksek enerjiye sahip altkabuğun 3d olduğunu ve bu altkabukta 6 elektron bulunduğunu görüyoruz. Bu demirin değerlik elektronu sayısının 6 olduğu anlamına gelmiyor. Elementin reaktifliği açısından önemli olanın, “en dış yörüngedeki” yani en yüksek enerji seviyesinde yer alan elektron sayısı olduğunu daha önce belirtmiştik. Yukarıdaki dizilime baktığımızda, her ne kadar 3d altkabuğu 4s altkabuğundan daha yüksek enerjiye sahip olsa da, en dışarıdaki elektron kabuğunun 4. kabuk, yani 4s, olması nedeniyle, 4. kabuktaki elektron sayısını dikkate alıyoruz. Bu da, demirin değerlik elektronu sayısının 2 olduğu anlamına geliyor.

Bir sonraki konu başlığında, değerlik elektronlarının kimyasal bağ kurulumunu nasıl etkilediği üzerinde duracağız.

Devamı:

• Sonraki sayfa: Atomlar arası bağlar
• Önceki sayfa: Elektron dizilimleri ve periyodik cetvel
• Ana konu başlığı: Temel Malzeme Bilgisi