Door Kevin Carr – Bijgewerkt op 24 maart 2022

Afbeelding tegoed:luchschen/iStock/GettyImages

Atomen verbinden zich via chemische bindingen door elektronen te delen, een proces dat wordt bepaald door het buitenste elektronenaantal van elk element. Het aantal elektronen dat beschikbaar is om te delen in de buitenste schil is wat scheikundigen de valentie noemen.

TL;DR (te lang; niet gelezen)

Waterstof heeft, samen met alle elementen in de eerste groep van het periodiek systeem, een valentie van één.

Valentie-elektronen

Valentie-elektronen zijn de elektronen die zich op het hoogste energieniveau bevinden en die kunnen deelnemen aan chemische bindingen. In de covalente chemie worden deze elektronen gedeeld tussen atomen om te voldoen aan de octetregel, die stelt dat een stabiele configuratie gewoonlijk acht elektronen in de buitenste schil vereist. Wanneer een atoom al acht elektronen heeft, gedraagt ​​het zich als een edelgas en blijft het inert. Atomen met minder dan acht elektronen zullen elektronen delen of overdragen om hun octet te voltooien.

Valentie van waterstof

Waterstof is een speciaal geval:de 1s-orbitaal kan slechts twee elektronen bevatten. Het enkele elektron in deze orbitaal is zijn valentie-elektron, dus het valentiegetal van waterstof is één. Het kan dit eenzame elektron delen met een ander atoom om zijn schil te vullen, of het kan het verliezen om een ​​proton (H+) te vormen in zure oplossingen. Vanwege deze veelzijdigheid bindt waterstof zich met veel elementen. Vier waterstofatomen binden zich bijvoorbeeld met één koolstofatoom (valentie vier) om methaan (CH4) te vormen, en drie waterstofatomen combineren met één stikstofatoom (valentie vijf) om ammoniak (NH3) te produceren.

Andere waterstofverbindingen

Het vermogen van waterstof om zijn valentie-elektron te delen of te doneren, zorgt ervoor dat het zowel covalente als ionische bindingen kan vormen. Het kan zijn elektron doneren aan elektronegatieve atomen zoals fluor of chloor, waardoor ionische soorten zoals HCl+ ontstaan. Waterstof kan ook met zichzelf paren om H2-moleculen te produceren. In een waterige oplossing verliest waterstof vaak zijn elektron en wordt het de hydron (H+) die bijdraagt aan de zuurgraad van een oplossing.

Valentie van andere elementen

Groep 1-elementen, waaronder lithium, natrium en kalium, hebben ook een valentie van één. Groep 2-elementen (beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium) hebben een valentie van twee. Overgangsmetalen (groepen 3-12) vertonen een bereik van valenties van één tot zeven, afhankelijk van hun elektronenconfiguratie en oxidatietoestand.

Groep 13-atomen (boor, aluminium) hebben een maximale valentie van drie. Groep 14-atomen (koolstof, silicium, germanium) kunnen een valentie van vier bereiken. Groep 15 atomen (stikstof, fosfor, arseen) zijn maximaal vijf. Groep 16-atomen (zuurstof, zwavel, selenium) bereiken maximaal zes. Groep 17-atomen (fluor, chloor, broom) kunnen er zeven bereiken. Edelgassen (groep 18) bezitten acht valentie-elektronen, maar omdat ze al stabiel zijn, wordt aangenomen dat ze een valentie nul hebben.