Meguntalak! Költözzek?
Az elektronok beköltözése óta eltelt egy kis idő… Mondhatnánk, hogy elektronjaink boldogan éltek, míg meg nem haltak, de akkor vége lenne a mesének…
Miután megtanultuk felírni egy-egy elem atomjának elektronképletét beszéljünk néhány szót arról, hogy ez miért is lényeges. Ahogy már említettem, az elem tulajdonságai attól függnek, hogy milyen az elektronszerkezete, pontosabban az utolsó energiaszinten lévő elektronok számától.
Minden főcsoportos elem utolsó szintjén (emeletén) lévő elektronok száma megegyezik csoportjának számával. Például az oxigén és a kén esetében ez 6 elektront jelent.
Ahogy látjuk, mindkét esetben 2 olyan szoba van, ahol elektronjaink egyedül vannak (párosítatlan elektronok). Kapcsolatokat ezek az elektronok tudnak majd a későbbiekben létrehozni, ezért az elem minimum vegyértéke (római számmal jelöljük) egyenlő a párosítatlan elektronok számával. Az elem vegyértéke azt mutatja tehát, hogy hány kötést képes egy elem létrehozni, azaz hány elektronnal vesz részt az elem a kötések kialakulásában. (Erről a későbbiekben.) Mivel az egy főcsoportban lévő elemeknél ez a szám megegyezik, ezért ezen elemek egyszerű anyagainak tulajdonságai és összetett anyagainak összetétele és tulajdonságai hasonlóak… Hmmm… mintha ezt már írtam volna… Igen, Mengyelejev és a periódusos törvény! Mengyelejevnek még fogalma sem volt az elektronszerkezetről, de néhány évtizeddel később alapot kapott az, aminek a következményeit ő már leírta.
Vannak olyan elemek, amelyek állandó vegyértékkel rendelkeznek, azaz csak meghatározott számú kapcsolatot tudnak létrehozni. Ilyen a hidrogén és a fluor, akiknek elektronszerkezetükből kifolyólag csak egy lehet a vegyértéke. Az oxigén vegyértéke mindig kettő. Ebből adódik az, hogy a víz képlete H2O – persze ezt elektronszerkezet nélkül is tudtuk, de most már tudjuk, hogy miért –, hiszen az oxigén két kapcsolatot képes létrehozni (mondjuk azt: két keze van), míg a hidrogén csak egy „kézzel” rendelkezik. Tehát ahhoz, hogy az oxigén és a hidrogén is fel tudja használni minden kapcsolatra képes elektronját két hidrogénre és egy oxigénre van szükség.
A kén esetében szintén 2 páratlan elektront látunk, azaz ilyen elektronszerkezetnél kettő a vegyértéke (pl. a hidrogénnel alkotott vegyületében hasonlóan az oxigénhez 2 hidrogénre van szüksége, azaz képlete H2S). De mi a helyzet az SO2-vel, ahol IV a vegyértéke (hiszen két oxigénnek összesen 4 „keze” van), vagy az SO3 -mal (három oxigén összesen 6 „kézzel”), ahol VI? Ilyen esetben a kén gerjesztett állapotban van. Folytassuk a mesét…
Előfordulhat az, hogy az egy szobában lévő elektronok megunják az egymás mellett lévő létet és összevesznek. Ilyenkor egyikük átköltözhet. De ez csak az utolsó szinten lévő elektronok tehetik meg és csak akkor, ha van üres szoba az adott emeleten (tehát máshoz nem költöznek be, még akkor sem, ha ő is egyedül van!!!). Ahogy látjuk ez a kén esetében kétféle képpen lehetséges,
így a párosítatlan elektronok száma az első esetben 4, a másikban pedig 6. Ezzel pedig magyarázatot kaptunk arra, hogy hogyan is képes a kén létrehozni akár hat kötést is. Tehát az elemek maximum vegyértéke egyenlő csoportjának számával, azaz a kén esetében VI, a nitrogén esetében V, a szén esetében IV stb.
De ne sajnáljuk az egyedül maradt elektronokat, hiszen majd találnak maguknak másik szobatársat! Erről és az orrukat fennhordó nemesgázokról majd legközelebb.
Addig is használjuk fel az előző bejegyzés során elkészített „elektronokat” és játszunk: nézzük meg mely elemeknél fordulhat elő, hogy „költöznek” az elektronok.
Sponták Anett - kémia tanárnő, Munkácsi II. Rákóczi Ferenc Középiskola;
az Élmény a kémia facebook oldal szerkesztője
