Valentie-elektronen bezetten de buitenste elektronenschil in een atoom. Natrium, met in totaal 11 elektronen, heeft slechts één elektron in de derde en buitenste schil. Omdat de buitenste schil in direct contact komt met andere atomen wanneer een chemische reactie plaatsvindt, is de valentie elektronen spelen een grote rol bij het bepalen van de chemische reactiviteit van een element en de elementen waarmee het zal reageren om te vormen verbindingen. Elementen zijn gerangschikt in het periodiek systeem op basis van hun valentie-elektronen, waarbij de eerste groep in de eerste kolom aan de linkerkant een enkel valentie-elektron heeft. Natrium is de derde van de top in deze groep.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Natrium heeft één valentie-elektron. Het element heeft een volledige binnenste elektronenschil van twee elektronen en een volledige schil van acht elektronen in de volgende schil. De derde schil, de buitenste en de valentieschil, heeft slechts één elektron. Valentie-elektronen beïnvloeden de chemische reactiviteit.
Hoe valentie-elektronen chemische reacties beïnvloeden
De elektronen rond de kern van een atoom vormen schillen. De binnenste elektronenschil heeft ruimte voor twee elektronen, terwijl de volgende schil acht elektronen kan bevatten. De derde schil heeft drie subschillen van twee, zes en 10 elektronen voor een totaal van 18.
De chemische stabiliteit van een atoom is het grootst als alle elektronenschillen vol zijn, maar de chemische stabiliteit reactiviteit is het hoogst wanneer de buitenste schil slechts één elektron heeft of één elektron tekort komt vol zijn. In deze gevallen wordt een enkel elektron overgedragen, wat betekent dat de buitenste schil van het donerende of ontvangende atoom compleet is. De overdracht van het elektron resulteert in een chemische binding en de vorming van een verbinding.
Hoe natrium reageert met andere elementen om verbindingen te vormen
Natrium, met zijn enkele buitenste elektron, reageert sterk en vormt zeer stabiele verbindingen met elementen die een enkel elektron nodig hebben om hun buitenste schil te voltooien. Wanneer een natriumatoom in contact komt met een atoom dat een enkel elektron nodig heeft, springt het valentie-elektron van het natriumatoom naar het andere atoom om zijn buitenste elektronenschil te voltooien. Het natriumatoom blijft achter met een volledige buitenste elektronenschil met acht elektronen, en de buitenste schil van het andere atoom is ook vol. Het natriumatoom heeft nu een positieve elektrische lading van plus 1, en het andere atoom heeft een negatieve lading van min 1. De twee tegengestelde ladingen trekken elkaar aan en de twee atomen vormen nu het molecuul van een verbinding.
Terwijl de elementen met één valentie-elektron zich aan de linkerkant van het periodiek systeem bevinden, zijn de elementen die één valentie-elektron nodig hebben om hun buitenste schillen te voltooien, worden gevonden in de voorlaatste kolom. In dezelfde rij als natrium is het element in de voorlaatste kolom bijvoorbeeld chloor. Chloor heeft 17 elektronen, twee in de binnenste schil, acht in de volgende schil en zeven in de derde subschil die maximaal acht elektronen bevatten. Natrium en chloor reageren sterk om natriumchloride of tafelzout te vormen, een stabiele verbinding.
De valentie-elektronen van natriumionen in oplossing
Wanneer een verbinding oplost in een vloeistof, scheidt de verbinding zich in ionen die zich gelijkmatig door de vloeistof verdelen. Natriumchloride lost op in water en vormt natrium- en chloorionen. Toen het natrium reageerde met het chloor om natriumchloride te vormen, sprong het enkele natriumvalentie-elektron over om het gat in de valentie-elektronenschil van chloor te vullen.
In oplossing scheiden de natrium- en chlooratomen zich om natrium- en chloorionen te vormen, maar het natriumvalentie-elektron blijft bij het chlooratoom. Als gevolg hiervan heeft het natriumion een volledige buitenste elektronenschil van acht elektronen en een positieve lading van plus 1. Het chloorion heeft een volledige buitenste elektronensubschil en een negatieve lading van min 1. De oplossing is stabiel, de ionen met hun volledige buitenste schil gaan geen verdere chemische reacties aan.