Atomi se spajaju zajedno s kemijskim vezama dijeleći elektrone. To se temelji na tome koliko elektrona dati element ispunjava svoje elektronske oblake. Koliko god bilo elektrona u najudaljenijem elektronskom oblaku koji su dostupni za dijeljenje, ekvivalent je valentnom broju.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Vodik i svi ostali elementi u prvoj skupini tablice razdoblja imaju valentnost od jedan.
Valentni elektroni
Valentni elektroni su elektroni u najvišoj energetskoj razini dostupnoj za kemijsko vezanje. U kovalentnoj vezi ovi valentni elektroni mogu se dijeliti s drugim atomom kako bi se popunili raspoloživi nivoi energije. Ova najudaljenija razina ima osam potencijalnih elektrona, ali kada je prisutno svih osam elektrona, rezultirajuća kemikalija je inertni, plemeniti plin. Atomi s manje od osam elektrona u najudaljenijim ljuskama povezat će se s ostalim atomima kako bi podijelili dovoljno elektrona da bi stvorili osam. Na primjer, atom fluora sa sedam valentnih elektrona želi dijeliti jedan elektron s drugog atoma kako bi stvorio osam valentnih elektrona.
Valencija vodika
Vodik je jedinstveni atom, jer ima samo dva mjesta u svojoj najudaljenijoj razini elektrona. Helij ima dva elektrona i pokazuje svojstva plemenitog plina. Valentni broj vodika je jedan, jer ima samo jedan valentni elektron i treba mu samo jedan zajednički elektron da ispuni svoje razine energije. To znači da se može povezati s mnogim elementima. Na primjer, četiri atoma vodika mogu se povezati s atomom ugljika koji ima četiri valentna elektrona, stvarajući metan. Slično tome, tri atoma vodika mogu se povezati s atomom dušika koji ima pet valentnih elektrona, stvarajući amonijak.
Ostali vodikovi spojevi
Budući da vodik može dijeliti elektron ili izgubiti elektron da bi imao punu ili praznu vanjsku ovojnicu, on također može stvoriti ionske veze. Vodik može dati svoj usamljeni elektron kemikaliji poput fluora ili klora koji imaju sedam elektrona u najudaljenijim ljuskama. Slično tome, budući da vodik ima svojstva i prve i sedme skupine na periodnom sustavu, može se povezati sam sa sobom i stvoriti molekule vodika. Vodik također može izgubiti svoj valentni elektron u otopini da bi stvorio pozitivan vodikov ion, što je ono što uzrokuje kiselost u otopini.
Valencija drugih atoma
Vodonik i svi ostali atomi u prvoj skupini periodnog sustava (uključujući litij, natrij i kalij) imaju valentnost od jedan. Atomi druge skupine (uključujući berilij, magnezij, kalcij, stroncij i barij) imaju valenciju od dva. Atomi s više od dva valentna elektrona mogu imati više od jedne valencije, ali njihova maksimalna valencija obično je jednak broju kao i njihovi valentni elektroni.
Skupine od tri do 12 (prijelazni elementi, uključujući većinu metala) imaju različite valencije između jedan i sedam. Atomi skupine 13 (uključujući bor i aluminij) imaju maksimalnu valenciju od tri. Atomi skupine 14 (uključujući ugljik, silicij i germanij) imaju maksimalnu valenciju od četiri. Atomi skupine 15 (uključujući dušik, fosfor i arsen) imaju maksimalnu valenciju od pet. Atomi skupine 16 (uključujući kisik, sumpor i selen) imaju maksimalnu valenciju šest. Atomi skupine 17 (uključujući fluor, klor i brom) imaju maksimalnu valenciju od sedam. Atomi skupine 18, plemeniti plinovi (uključujući neon i argon), imaju osam valentnih elektrona, ali budući da oni gotovo nikada ne dijele te elektrone, kaže se da imaju valentnu nulu.