Wat is variabele valentie?

Elektronen bestaan ​​in banen rond een atoomkern. Hoe hoger het baannummer, hoe groter de afstand van de elektronen tot de kern. Atomen proberen een stabiele toestand te bereiken die vergelijkbaar is met die van de edelgassen of de inerte elementen in hun buitenste baan door elektronen te accepteren of af te staan. Deze eigenschap wordt de valentie van het atoom genoemd.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Sommige elementen verschillen in hun vermogen om te combineren met andere elementen, afhankelijk van de aard van de reactie; deze eigenschap wordt variabele valentie genoemd. Het ijzer in ijzeroxide heeft bijvoorbeeld een valentie van +2, terwijl het in ijzeroxide een valentie van +3 heeft.

De elektronen in de baan die zich het dichtst bij de kern bevinden, worden steviger vastgehouden in vergelijking met die in de buitenste banen. Atomen streven ernaar om de elektronische toestand te bereiken die vergelijkbaar is met die van het inerte gas dat het dichtst in de buurt komt in het periodiek systeem. Dit doen ze door de overtollige elektronen af ​​te staan ​​aan een ander atoom of door elektronen van een ander atoom te accepteren. Wanneer deze valentie-elektronen worden gedoneerd of geaccepteerd, ontstaat er een ionische binding tussen de deelnemende atomen. Wanneer atomen de valentie-elektronen onderling delen, resulteert dit in de vorming van een covalente binding.

Bepaalde elementen combineren met andere atomen, waarbij elektronen worden gedoneerd, geaccepteerd of gedeeld in verschillende verhoudingen, afhankelijk van de aard van de reactie. IJzer combineert bijvoorbeeld met zuurstof om zowel ijzeroxide als ijzeroxide te vormen. Bij de vorming van ijzeroxide heeft ijzer een valentie van +2, terwijl het bij ijzeroxide een valentie van +3 heeft. Dit wordt variabele valentie genoemd.

Overgangsmetalen nikkel, koper, tin en ijzer vertonen een variabele valentie. Niet-metalen zoals stikstof en zuurstof vertonen ook een variabele valentie. De producten die worden gevormd als gevolg van reactie met de verschillende valentie-atomen verschillen in hun eigenschappen. In het bovenstaande voorbeeld is ijzeroxide bijvoorbeeld niet-magnetisch, terwijl ijzeroxide een magnetisch karakter heeft. Evenzo vertoont waterstof een valentie van +2 in waterstofperoxide en een valentie van +1 in het geval van water; waterstofperoxide is sterk zuur van aard, terwijl water neutraal is.

Het is een gewoonte om de valentie van een element met variabele valentie aan te geven door het juiste Romeinse cijfer als superscript naast het symbool van het element te gebruiken. Het schrijven van PVCl5 geeft bijvoorbeeld aan dat fosfor een valentie van +5 heeft in fosforpentachloride.