ההבדל העיקרי בין ערכיות לאלקטרוני הליבה הוא שאלקטרוני ערכיות משתתפים בתצורות קשר כימי ואילו אלקטרוני הליבה לא.
אטומים הם אבני הבניין של כל החומרים הקיימים. הם כל כך זעירים שאנחנו אפילו לא יכולים לצפות בהם בעין בלתי מזוינת. בדרך כלל, אטומים נמצאים בטווח אנגסטרום. האטום מורכב מגרעין, שיש בו פרוטונים וניוטרונים. ישנם אלקטרונים שמסתובבים סביב הגרעין באורביטלים. רוב החלל באטום ריק. כוחות המשיכה בין הגרעין הטעון חיובי (מטען חיובי עקב פרוטונים) לבין האלקטרונים הטעונים שלילי שומרים על צורת האטום.האלקטרונים שוכנים באורביטלים כזוגות באטומים, ויש להם ספינים מנוגדים. יתר על כן, ישנם שני סוגים של אלקטרונים כאלקטרוני ערכיות ואלקטרוני ליבה.
מהם האלקטרונים של Valence?
אלקטרונים ערכיים הם האלקטרונים באטום המשתתפים ביצירת הקשר הכימי. כאשר נוצרים קשרים כימיים, אטום יכול לצבור אלקטרונים, לתרום אלקטרונים או לחלוק אלקטרונים. היכולת לתרום, לצבור או לשתף את האלקטרונים הללו תלויה במספר האלקטרונים הערכיים שיש להם. לדוגמה, כאשר נוצרת מולקולת H2, אטום מימן אחד נותן אלקטרון אחד לקשר הקוולנטי. לפיכך, שני אטומים חולקים שני אלקטרונים. לכן, לאטום מימן יש אלקטרון ערכיות אחד. בהיווצרות נתרן כלורי, אטום נתרן אחד נותן אלקטרון אחד, ואילו אטום כלור לוקח אלקטרון. זה קורה כדי למלא אוקטטה באורביטלי הערכיות שלהם. שם, לנתרן יש רק אלקטרון ערכיות אחד, ולכלור יש שבעה. לכן, על ידי התבוננות באלקטרוני הערכיות, נוכל לקבוע את התגובתיות הכימית של האטומים.
איור 01: לאטום נתרן יש אלקטרון ערכי אחד
לאלמנטים של הקבוצה הראשית (קבוצה I, II, III וכו') יש אלקטרוני ערכיות בקליפות החיצוניות ביותר. מספר האלקטרונים הערכיים שווה למספר הקבוצה שלהם. לאטומים אינרטיים השלימו קונכיות עם המספר המרבי של אלקטרוני ערכיות. עבור מתכות מעבר, חלק מהאלקטרונים הפנימיים פועלים גם כאלקטרוני ערכיות. ניתן לקבוע את מספר האלקטרונים הערכיים על ידי הסתכלות על תצורת האלקטרונים של האטום. לדוגמה, לחנקן יש תצורת אלקטרונים של 1s2 2s2 2p3 האלקטרונים ב-2 nd מעטפת (שהוא המספר הקוונטי הראשי הגבוה ביותר במקרה זה) נלקחים כאלקטרוני ערכיות. לכן, לחנקן יש חמישה אלקטרונים ערכיים. בנוסף להשתתפות בחיבור, אלקטרוני ערכיות הם הסיבה למוליכות תרמית וחשמלית של אלמנטים.
מהם אלקטרוני ליבה?
אלקטרוני ליבה הם האלקטרונים שאינם אלקטרונים ערכיים של האטום. מכיוון שהאלקטרונים הללו שוכנים במקומות פנימיים של האטום, אלקטרוני הליבה אינם משתתפים ביצירת קשרים. הם שוכנים בקליפות פנימיות של אטום. לדוגמה, באטום חנקן (1s2 2s2 2p3), חמישה אלקטרונים מתוך כל שבעה הם אלקטרונים ערכיים, ואילו שני אלקטרונים 1s הם אלקטרוני ליבה.
איור 02: לחנקן יש שני אלקטרונים ליבה
יתר על כן, האנרגיה הדרושה להסרת אלקטרון ליבה מאטום גבוהה ביותר מהאנרגיה הנדרשת לאלקטרוני ערכיות.
מה ההבדל בין ערכיות לאלקטרוני ליבה?
גם אלקטרוני ערכיות וגם אלקטרוני הליבה נעים סביב גרעין האטום.אלקטרונים ערכיים שוכנים בקליפות האלקטרונים החיצוניות ביותר ואילו אלקטרונים הליבה שוכנים בקליפות הפנימיות. לדוגמה, לאטום חנקן יש 5 אלקטרוני ערכיות ו-2 אלקטרונים ליבה לפי תצורת האלקטרונים; 1s2 2s2 2p3 יותר מכל, ההבדל העיקרי בין ערכיות לאלקטרוני ליבה הוא שאלקטרוני ערכיות משתתפים ביצירת הקשר הכימי, אבל אלקטרוני הליבה לא.
יתר על כן, הבדל משמעותי נוסף בין ערכיות לאלקטרוני הליבה הוא שהאנרגיה הנדרשת להסרת אלקטרונים הליבה גבוהה מאוד בהשוואה לאנרגיה הנדרשת להסרת אלקטרוני ערכיות.
סיכום - Valence לעומת אלקטרוני ליבה
ישנם שני סוגים של אלקטרונים באטום כאלקטרוני ערכיות ואלקטרוני ליבה.אלקטרונים ערכיים שוכנים בקליפות החיצוניות ביותר ואילו אלקטרונים הליבה נמצאים בקליפות הפנימיות. ההבדל העיקרי בין ערכיות לאלקטרוני הליבה הוא שאלקטרוני ערכיות משתתפים ביצירת הקשר הכימי ואילו אלקטרוני הליבה לא.
