2Валентность I

1

s

У атома лития электрон, находящийся на 2 s-подуровне, менее прочно связан с ядром, чем электроны первого энергетического уровня, поэтому в химических реакциях атом лития может легко отдавать этот электрон, превращаясь в ионLi⁺ (ион  электрически заряженная частица). В этом случае ион лития приобретает устойчивую завершенную оболочку благородного газа гелия:

₃Li⁺ 1s².

Следует заметить, что, число неспаренных (одиночных) электронов определяет валентность элемента, т.е. его способность образовывать химические связи с другими элементами.

Так, атом лития имеет один неспаренный электрон, что обусловливает его валентность, равную единице.

Электронная формула атома бериллия:

₄ Bе 1s² 2s².

Электронно-графическая формула атома бериллия:

2 Валентность в основном

состоянии равна 0

1

s

Легче других у бериллия отрываются электроны подуровня 2s², образуя ионBe⁺²:

₄ Bе⁺² 1s².

Можно заметить, что атом гелия и ионы лития ₃Li⁺ и бериллия₄Bе⁺²имеют одинаковое электронное строение, т.е. характеризуютсяизоэлектронным строением.

4.2.2. Основное и возбужденное состояние атома

Состояние атома, при котором его электроны находятся на таких энергетических уровнях, что их суммарная энергия является минимальной, называется основнымилиневозбужденным.Состояния с более высокими значениями энергии называютсявозбужденными.

При сообщении атому дополнительной энергии электроны могут переходить на обладающие большей энергией орбитали. Эти переходы с подуровня на подуровень возможны только в пределах одного внешнего энергетического уровня. Происходящее при этом распаривание электронов приводит к возрастанию у атома числа неспа-ренных электронов, т.е. к появлению новых валентных возможностей.

Например, при возбуждении у атома бериллия один электрон с внешнего подуровня 2sпереходит на обладающий большей энергией и ранее свободный (вакантный) подуровень 2р. При этом валентность атома бериллия становится равной 2.

Электронная формула атома бериллия в возбужденном состоянии будет иметь вид:

₄ Bе٭ 1s² 2s¹ 2р¹.

Электронно-графическая формула атома бериллия в возбужденном состоянии:

2Валентность II

1p

s

Электронная формула атома бора в нормальном состоянии:

₅B 1s²2s²2p¹.

Электронно-графическая формула атома бора имеет вид:

2Валентность I

1p

s

На втором энергетическом уровне у атома бора 3 электрона, поэтому он образует ион В⁺³.

Электронная и электронно-графические формулы атома углерода ₆С в нормальном состоянии имеют вид:

₆С 1s²2s²2р².

2Валентность II

1р

s

В возбужденном состоянии атом углерода ₆С٭ за счет перехода электрона с орбитали 2sна орбиталь 2рбудет иметь следующие электронные и электронно-графические формулы:

Электронная формула:

₆С٭ 1s²2s¹2р³

Электронно-графическая формула:

2Валентность IV

1р

s

Поэтому, углерод в своих соединениях может быть либо двух-, либо четырехвалентен.

Следует обратить внимание на то, что при возбуждении могут распариваться электроны только внешнего электронного уровня, если на нем есть свободные орбитали.

У атома углерода внешний энергетический уровень наполовину заполнен, поэтому возможна и отдача 4-х электронов с образованием иона С⁺⁴ (1s² 2s² 2р⁰) и присоединение электронов для максимального заполненияp-подуровня второго энергетического уровня с образованием иона С^-4 (Is²2s²2р⁶).

Атом кислорода ₈О 1s²2s²2р⁴имеет на внешнем энергетическом уровне два неспаренных электрона, что обусловливает его валентность, равную двум. Это видно из электронно-графической формулы атома кислорода в нормальном состоянии:

2