Wat is de valentie van waterstof?

Atomen verbinden zich met chemische bindingen door elektronen te delen. Dit is gebaseerd op hoeveel elektronen een bepaald element zijn elektronenwolken heeft. Hoeveel elektronen er ook zijn in de buitenste elektronenwolk die beschikbaar zijn om te delen, is gelijk aan het valentiegetal.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Waterstof en alle andere elementen in de eerste groep van de periodetafel hebben een valentie van één.

Valentie-elektronen zijn de elektronen met het hoogste energieniveau dat beschikbaar is voor chemische binding. In een covalente binding zijn deze valentie-elektronen beschikbaar om te worden gedeeld met een ander atoom om de beschikbare energieniveaus te vullen. Dit buitenste niveau heeft acht potentiële elektronen, maar wanneer alle acht elektronen aanwezig zijn, is de resulterende chemische stof een inert, edelgas. Atomen met minder dan acht elektronen in hun buitenste schil zullen zich binden met andere atomen om genoeg elektronen te delen om er acht te maken. Een fluoratoom met zeven valentie-elektronen wil bijvoorbeeld een elektron van een ander atoom delen om acht valentie-elektronen te maken.

Waterstof is een uniek atoom, omdat het slechts twee stippen heeft op het buitenste elektronenniveau. Helium heeft twee elektronen en vertoont de eigenschappen van een edelgas. Het valentiegetal van waterstof is één, omdat het slechts één valentie-elektron heeft en slechts één gedeeld elektron nodig heeft om zijn energieniveaus te vullen. Dit betekent dat het zich kan hechten aan veel elementen. Vier waterstofatomen kunnen zich bijvoorbeeld binden met een koolstofatoom, dat vier valentie-elektronen heeft, om methaan te vormen. Evenzo kunnen drie waterstofatomen binden met een stikstofatoom, dat vijf valentie-elektronen heeft, om ammoniak te vormen.

Omdat waterstof een elektron kan delen of een elektron kan verliezen om een ​​volle of lege buitenste schil te hebben, kan het ook ionische bindingen vormen. Waterstof kan zijn enige elektron afstaan ​​aan een chemische stof zoals fluor of chloor, die zeven elektronen in hun buitenste schillen hebben. Evenzo, omdat waterstof eigenschappen heeft van zowel groep één als groep zeven in het periodiek systeem, kan het zich met zichzelf binden om waterstofmoleculen te maken. Waterstof kan ook zijn valentie-elektron in oplossing verliezen om een ​​positief waterstofion te maken, wat de zuurgraad in oplossing veroorzaakt.

Waterstof en alle andere atomen in groep één van het periodiek systeem (inclusief lithium, natrium en kalium) hebben een valentie van één. Groep twee atomen (inclusief beryllium, magnesium, calcium, strontium en barium) hebben een valentie van twee. Atomen met meer dan twee valentie-elektronen kunnen meer dan één valentie hebben, maar hun maximale valentie is meestal hetzelfde aantal als hun valentie-elektronen.

Groepen drie tot en met 12 (de overgangselementen, inclusief de meeste metalen) hebben variërende valenties tussen één en zeven. Groep 13-atomen (inclusief boor en aluminium) hebben een maximale valentie van drie. Groep 14-atomen (inclusief koolstof, silicium en germanium) hebben een maximale valentie van vier. Groep 15-atomen (inclusief stikstof, fosfor en arseen) hebben een maximale valentie van vijf. Groep 16-atomen (inclusief zuurstof, zwavel en selenium) hebben een maximale valentie van zes. Groep 17-atomen (inclusief fluor, chloor en broom) hebben een maximale valentie van zeven. Groep 18-atomen, de edelgassen (inclusief neon en argon), hebben acht valentie-elektronen, maar omdat ze deze elektronen bijna nooit delen, zouden ze een valentie van nul hebben.