Atomer går sammen med kjemiske bindinger ved å dele elektroner. Dette er basert på hvor mange elektroner et gitt element fyller elektronskyene sine. Imidlertid er det mange elektroner i den ytterste elektronskyen som er tilgjengelig for deling, tilsvarer valensnummeret.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Hydrogen og alle de andre elementene i den første gruppen i periodetabellen har en valens på en.
Valenselektroner
Valenselektroner er elektronene som har det høyeste energinivået tilgjengelig for kjemisk binding. I en kovalent binding er disse valenselektronene tilgjengelige for å deles med et annet atom for å fylle tilgjengelige energinivåer. Dette ytterste nivået har åtte potensielle elektroner, men når alle de åtte elektronene er til stede, er det resulterende kjemikaliet en inert, edel gass. Atomer med mindre enn åtte elektroner i deres ytterste skall vil binde seg til andre atomer for å dele nok elektroner til å lage åtte. For eksempel vil et fluoratom med syv valenselektroner dele ett elektron fra et annet atom for å lage åtte valenselektroner.
Valens av hydrogen
Hydrogen er et unikt atom, fordi det bare har to flekker i det ytterste elektronnivået. Helium har to elektroner og viser egenskapene til edelgass. Hydrogenens valensnummer er ett, fordi det bare har ett valenselektron og trenger bare ett delt elektron for å fylle energinivåene. Dette betyr at det kan binde seg med mange elementer. For eksempel kan fire hydrogenatomer binde seg til et karbonatom, som har fire valenselektroner, for å danne metan. Tilsvarende kan tre hydrogenatomer binde seg til et nitrogenatom, som har fem valenselektroner, for å danne ammoniakk.
Andre hydrogenforbindelser
Fordi hydrogen enten kan dele et elektron eller miste et elektron for å ha et fullt eller tomt ytre skall, kan det også danne ionebindinger. Hydrogen kan gi sitt ensomme elektron til et kjemikalie som fluor eller klor som har syv elektroner i deres ytterste skall. På samme måte, fordi hydrogen har egenskaper fra både gruppe en og gruppe syv i det periodiske systemet, kan det binde seg til seg selv for å lage hydrogenmolekyler. Hydrogen kan også miste sitt valenselektron i oppløsning for å lage et positivt hydrogenion, som er det som forårsaker surhet i løsningen.
Valens av andre atomer
Hydrogen og alle de andre atomene i gruppe ett i det periodiske systemet (inkludert litium, natrium og kalium) har en valens på ett. Gruppe to atomer (inkludert beryllium, magnesium, kalsium, strontium og barium) har en valens på to. Atomer med mer enn to valenselektroner kan ha mer enn en valens, men deres maksimale valens er vanligvis det samme antallet som deres valenselektroner.
Gruppene tre til 12 (overgangselementene, inkludert de fleste metaller) har varierende valenser mellom en og syv. Gruppe 13-atomer (inkludert bor og aluminium) har en maksimal valens på tre. Gruppe 14-atomer (inkludert karbon, silisium og germanium) har en maksimal valens på fire. Gruppe 15-atomer (inkludert nitrogen, fosfor og arsen) har en maksimal valens på fem. Gruppe 16-atomer (inkludert oksygen, svovel og selen) har en maksimal valens på seks. Gruppe 17-atomer (inkludert fluor, klor og brom) har en maksimal valens på syv. Gruppe 18-atomer, edelgassene (inkludert neon og argon), har åtte valenselektroner, men fordi de nesten aldri deler disse elektronene, sies det at de har en valens på null.