Valenssielektronit vievät atomin uloimman elektronikuoren. Natriumin, jossa on yhteensä 11 elektronia, kolmannessa ja uloimmassa kuoressa on vain yksi elektroni. Koska uloin kuori joutuu suoraan kosketukseen muiden atomien kanssa kemiallisen reaktion tapahtuessa, valenssi elektroneilla on suuri rooli määritettäessä alkuaineen ja niiden alkuaineiden kemiallinen reaktiivisuus, joiden kanssa se reagoi muodostumaan yhdisteet. Elementit on järjestetty jaksolliseen taulukkoon niiden valenssielektronien mukaan, jolloin vasemmalla olevan ensimmäisen sarakkeen ensimmäisellä ryhmällä on yksi valenssielektroni. Natrium on kolmanneksi kärjessä tässä ryhmässä.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Natriumissa on yksi valenssielektroni. Elementissä on kahden elektronin sisäinen elektronikuori ja seuraavassa kuoressa täysi kahdeksan elektronin kuori. Kolmannessa kuoressa, joka on uloin ja valenssikuori, on vain yksi elektroni. Valenssielektronit vaikuttavat kemialliseen reaktiivisuuteen.
Kuinka valenssielektronit vaikuttavat kemiallisiin reaktioihin
Elektronit atomin ytimen ympärillä muodostavat kuoret. Sisimmässä elektronikuoressa on tilaa kahdelle elektronille, kun taas seuraavaan kuoreeseen mahtuu kahdeksan elektronia. Kolmannessa kuoressa on kolme kahden, kuuden ja 10 elektronin alikuorta yhteensä 18: lla.
Atomin kemiallinen stabiilisuus on suurin, kun kaikki sen elektronikuoret ovat täynnä, mutta kemiallinen reaktiivisuus on suurin, kun uloimmassa kuoressa on vain yksi elektroni tai yksi elektroni on alle olla täynnä. Näissä tapauksissa siirretään yksi elektroni, mikä tarkoittaa, että luovuttavan tai vastaanottavan atomin uloin kuori on täydellinen. Elektronin siirtyminen johtaa kemialliseen sidokseen ja yhdisteen muodostumiseen.
Kuinka natrium reagoi muiden alkuaineiden kanssa yhdisteiden muodostamiseksi
Natrium reagoi voimakkaasti yksittäisen uloimman elektroninsa kanssa ja muodostaa erittäin stabiileja yhdisteitä alkuaineiden kanssa, jotka tarvitsevat yhden elektronin uloimman kuorensa täydentämiseksi. Kun natriumatomi joutuu kosketuksiin atomin kanssa, joka tarvitsee yhden elektronin, valenssielektroni natriumatomista hyppää toiseen atomiin täydentääkseen uloimman elektronikuorensa. Natriumatomille jää täysi uloin elektronikuori, jossa on kahdeksan elektronia, ja toisen atomin uloin kuori on myös täynnä. Natriumatomin positiivinen sähkövaraus on nyt plus 1, ja toisella atomilla negatiivinen varaus on miinus 1. Kaksi vastakkaista varausta houkuttelevat, ja nämä kaksi atomia muodostavat nyt yhdisteen molekyylin.
Vaikka elementit, joissa on yksi valenssielektroni, sijaitsevat jaksollisen järjestelmän vasemmalla puolella, elementit jotka tarvitsevat yhden valenssielektronin uloimman kuorensa täydentämiseksi, löytyvät toisesta viimeiseen sarakkeeseen. Esimerkiksi samalla rivillä kuin natrium, viimeisen viimeisen sarakkeen alkuaine on kloori. Kloorissa on 17 elektronia, kaksi sisimmässä kuoressaan, kahdeksan seuraavassa kuoressa ja seitsemän kolmannessa alikuoressa, joihin mahtuu jopa kahdeksan elektronia. Natrium ja kloori reagoivat voimakkaasti muodostaen natriumkloridia tai pöytäsuolaa, stabiilia yhdistettä.
Natrium-ionien valenssielektronit liuoksessa
Kun yhdiste liukenee nesteeseen, yhdiste erottuu ioneiksi, jotka jakautuvat tasaisesti koko nesteeseen. Natriumkloridi liukenee veteen ja muodostaa natrium- ja kloori-ioneja. Kun natrium reagoi kloorin kanssa muodostaen natriumkloridia, yksi natriumvalenssielektroni hyppäsi yli täyttämään reiän kloorin valenssielektronikuoressa.
Liuoksessa natrium- ja klooriatomit erottuvat muodostaen natrium- ja kloori-ioneja, mutta natriumvalenssielektroni pysyy klooriatomissa. Tämän seurauksena natriumionilla on täydellinen uloin elektronikuori, jossa on kahdeksan elektronia ja positiivinen varaus plus 1. Kloori-ionilla on täydellinen uloin elektronin alikuori ja negatiivinen varaus on miinus 1. Liuos on stabiili, ionit täydellisillä ulkokuorillaan eivät osallistu muihin kemiallisiin reaktioihin.