Atomy se spojují s chemickými vazbami sdílením elektronů. To je založeno na tom, kolik elektronů daný prvek vyplňuje své elektronové mraky. Mnoho elektronů v nejvzdálenějším elektronovém mraku, které jsou k dispozici ke sdílení, je však ekvivalentní valenčnímu číslu.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Vodík a všechny ostatní prvky v první skupině tabulky období mají valenci jednoho.
Valenční elektrony
Valenční elektrony jsou elektrony v nejvyšší dostupné energetické úrovni pro chemickou vazbu. V kovalentní vazbě jsou tyto valenční elektrony k dispozici ke sdílení s jiným atomem k vyplnění dostupných energetických úrovní. Tato nejvzdálenější úroveň má osm potenciálních elektronů, ale když je přítomno všech osm elektronů, výslednou chemikálií je inertní vzácný plyn. Atomy s méně než osmi elektrony v jejich nejvzdálenějších skořápkách se spojí s jinými atomy, aby sdílely dostatek elektronů, aby vytvořily osm. Například atom fluoru se sedmi valenčními elektrony chce sdílet jeden elektron z jiného atomu, aby vytvořil osm valenčních elektronů.
Valence vodíku
Vodík je jedinečný atom, protože má na své nejvzdálenější úrovni elektronů jen dvě místa. Helium má dva elektrony a vykazuje vlastnosti vzácného plynu. Valenční číslo vodíku je jedno, protože má pouze jeden valenční elektron a k naplnění svých energetických úrovní potřebuje pouze jeden sdílený elektron. To znamená, že se může spojit s mnoha prvky. Například čtyři atomy vodíku se mohou vázat na atom uhlíku, který má čtyři valenční elektrony, za vzniku methanu. Podobně se mohou tři atomy vodíku vázat na atom dusíku, který má pět valenčních elektronů, za vzniku amoniaku.
Další vodíkové sloučeniny
Protože vodík může buď sdílet elektron, nebo ztratit elektron, aby měl úplnou nebo prázdnou vnější skořápku, může také vytvářet iontové vazby. Vodík může svůj osamocený elektron předat chemické látce, jako je fluor nebo chlor, které mají v nejvzdálenějších skořápkách sedm elektronů. Podobně, protože vodík má vlastnosti periodické tabulky jak skupiny jedna, tak skupiny sedm, může se na sebe vázat a vytvářet molekuly vodíku. Vodík může také ztratit svůj valenční elektron v roztoku, aby vytvořil pozitivní iont vodíku, což způsobuje kyselost v roztoku.
Valence ostatních atomů
Vodík a všechny ostatní atomy v první skupině periodické tabulky (včetně lithia, sodíku a draslíku) mají valenci jednoho. Dva atomy skupiny (včetně berylia, hořčíku, vápníku, stroncia a baria) mají valenci dva. Atomy s více než dvěma valenčními elektrony mohou mít více než jednu valenci, ale jejich maximální valence je obvykle stejný počet jako jejich valenční elektrony.
Skupiny tři až 12 (přechodné prvky, včetně většiny kovů) mají různé valence mezi jednou a sedmi. Atomy skupiny 13 (včetně boru a hliníku) mají maximální valenci tři. Atomy skupiny 14 (včetně uhlíku, křemíku a germania) mají maximální valenci čtyři. Atomy skupiny 15 (včetně dusíku, fosforu a arsenu) mají maximální valenci pět. Atomy skupiny 16 (včetně kyslíku, síry a selenu) mají maximální valenci šest. Atomy skupiny 17 (včetně fluoru, chloru a bromu) mají maximální valenci sedm. Atomy skupiny 18, vzácné plyny (včetně neonů a argonu), mají osm valenčních elektronů, ale protože téměř nikdy nesdílejí tyto elektrony, říká se, že mají nulovou valenci.