Valences elektroni aizņem visattālāko elektronu apvalku atomā. Nātrija, kurā kopā ir 11 elektroni, trešajā un visattālākajā apvalkā ir tikai viens elektrons. Tā kā ārējā apvalks nonāk tiešā saskarē ar citiem atomiem, kad notiek ķīmiskā reakcija, valence elektroniem ir liela loma, nosakot elementa ķīmisko reaktivitāti un elementus, ar kuriem tas reaģēs, veidojoties savienojumi. Elementi ir sakārtoti periodiskajā tabulā pēc to valences elektroniem, un pirmajā kolonnas pirmajā kolonnā pa kreisi ir viens valences elektrons. Nātrijs ir trešais no augšas šajā grupā.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Nātrijam ir viens valences elektrons. Elementam ir pilna iekšējā elektronu apvalka no diviem elektroniem un pilna apvalka ar astoņiem elektroniem nākamajā apvalkā. Trešajā apvalkā, kas ir ārējais un valences apvalks, ir tikai viens elektrons. Valences elektroni ietekmē ķīmisko reaktivitāti.
Kā valences elektroni ietekmē ķīmiskās reakcijas
Elektroni ap atoma kodolu veido čaulas. Iekšējā elektronu apvalkā ir vieta diviem elektroniem, savukārt nākamajā apvalkā var ievietot astoņus elektronus. Trešajā apvalkā ir trīs apakšslāņi ar diviem, sešiem un 10 elektroniem, kopā 18.
Atoma ķīmiskā stabilitāte ir vislielākā, ja visi tā elektronu apvalki ir pilni, bet tā ķīmiskā reaktivitāte ir visaugstākā, ja visattālākajam apvalkam ir vai nu tikai viens elektrons, vai tam pietrūkst viena elektrona būdams pilns. Šajos gadījumos tiek pārnests viens elektrons, tas nozīmē, ka ziedojošā vai saņemošā atoma visattālākais apvalks ir pabeigts. Elektrona pārnese rada ķīmisku saiti un savienojuma veidošanos.
Kā nātrijs reaģē ar citiem elementiem, veidojot savienojumus
Nātrijs ar savu vienu visattālāko elektronu spēcīgi reaģē un veido ļoti stabilus savienojumus ar elementiem, kuriem ir vajadzīgs viens elektrons, lai pabeigtu to visattālāko apvalku. Kad nātrija atoms nonāk saskarē ar atomu, kuram nepieciešams viens elektrons, valences elektrons no nātrija atoma pāriet uz otru atomu, lai pabeigtu tā visattālāko elektronu apvalku. Nātrija atomam ir atstāts pilns ārējais elektronu apvalks ar astoņiem elektroniem, un arī otrā atoma ārējais apvalks ir pilns. Nātrija atomam tagad ir pozitīvs elektriskais lādiņš plus 1, bet otram - negatīvs mīnus 1. Abi pretējie lādiņi piesaista, un abi atomi tagad veido savienojuma molekulu.
Kamēr elementi ar vienu valences elektronu atrodas periodiskās tabulas kreisajā pusē, elementi kuriem ir vajadzīgs viens valences elektrons, lai pabeigtu to visattālākos apvalkus, ir atrodami otrajā līdz pēdējā kolonnā. Piemēram, vienā rindā ar nātriju nākamās līdz pēdējās kolonnas elements ir hlors. Hlora iekšpusē ir 17 elektroni, divi iekšējā apvalkā, astoņi nākamajā apvalkā un septiņi trešajā apakškorpusā, kas satur līdz astoņiem elektroniem. Nātrijs un hlors spēcīgi reaģē, veidojot stabilu savienojumu - nātrija hlorīdu vai galda sāli.
Nātrija jonu valences elektroni šķīdumā
Kad savienojums izšķīst šķidrumā, savienojums atdalās jonos, kas vienmērīgi sadalās pa visu šķidrumu. Nātrija hlorīds izšķīst ūdenī un veido nātrija un hlora jonus. Kad nātrijs reaģēja ar hloru, veidojot nātrija hlorīdu, viens nātrija valences elektrons pārlēca, lai aizpildītu caurumu hlora valences elektronu apvalkā.
Šķīdumā nātrija un hlora atomi atdalās, veidojot nātrija un hlora jonus, bet nātrija valences elektrons paliek pie hlora atoma. Tā rezultātā nātrija jonam ir pilnīgs ārējais elektronu apvalks, kurā ir astoņi elektroni, un pozitīvais lādiņš ir plus 1. Hlora jonam ir pilnīga attālākā elektronu apakšējā apvalka un negatīvais lādiņš ir mīnus 1. Šķīdums ir stabils, joni ar pilnīgiem ārējiem apvalkiem vairs neiesaistās turpmākās ķīmiskās reakcijās.