Atomen verbinden zich met chemische bindingen door elektronen te delen. Dit is gebaseerd op het aantal elektronen dat een bepaald element zijn elektronenwolken vult. Er zijn echter veel elektronen in de buitenste elektronenwolk die beschikbaar zijn om te delen, is gelijk aan het valentie nummer.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

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

Valence-elektronen

Valence-elektronen zijn de elektronen in 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 omhulsels zullen zich binden met andere atomen om voldoende elektronen te delen om acht te maken. Een fluoratoom met zeven valentie-elektronen wil bijvoorbeeld één elektron van een ander atoom delen om acht valentie-elektronen te maken.

Wegen van waterstof

Waterstof is een uniek atoom, omdat het maar twee heeft vlekken in het buitenste elektronenniveau. Helium heeft twee elektronen en vertoont de eigenschappen van een edelgas. Het valentie-getal van waterstof is er één, omdat het maar één valentie-elektron heeft en slechts één gedeeld elektron nodig heeft om zijn energieniveaus te vullen. Dit betekent dat het kan hechten aan veel elementen. Vier waterstofatomen kunnen bijvoorbeeld binden aan 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.

Andere waterstofverbindingen |

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

Valentie van andere atomen

Waterstof en alle andere atomen in groep één van het periodiek systeem (inclusief lithium, natrium en kalium) heeft 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 gewoonlijk hetzelfde aantal als hun valentie-elektronen.

Groepen drie tot en met 12 (de overgangselementen, waaronder de meeste metalen) hebben verschillende valenties tussen een 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 arsenicum) 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 maximumvalentie van zeven. Groep 18 atomen, de edelgassen (inclusief neon en argon), hebben acht valentie-elektronen, maar omdat ze deze elektronen bijna nooit delen, wordt er gezegd dat ze een valentie van nul hebben.