Senda inn spurningu
Sólin Sólin Rís 05:43 • sest 21:13 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 13:37 • Sest 06:11 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 02:59 • Síðdegis: 15:47 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 09:39 • Síðdegis: 21:50 í Reykjavík
Visit the English version

Flokkun:

Náttúruvísindi og verkfræði Efnafræði

Hvað er gildisrafeind?

Emelía Eiríksdóttir

Í örstuttu máli eru gildisrafeindir ystu rafeindir frumeindanna.

Frumeindir (e. atoms) eru samsettar úr kjarna og neikvætt hlöðnum rafeindum (e. electron) sem sveima í kringum kjarnann. Kjarninn inniheldur jákvætt hlaðnar róteindir (e. protons) og óhlaðnar nifteindir (e. neutrons).

Rafeindirnar dreifast umhverfis kjarnann á 7 rafeindahvolf (e. shells) sem eru einkennd með bókstöfunum K (næst kjarnanum), L, M, N, O, P og Q (fjærst kjarnanum). Innan þessara rafeindahvolfa eru svo undirhvolf (e. subshells) sem kallast svigrúm (e. orbitals) og eru þau líkindasvæði þar sem finna má rafeindirnar. Svigrúmin eru táknuð með bókstöfunum s, p, d og f og má oft sjá lotukerfinu skipt upp í fjórar blokkir sem heita eftir þessum svigrúmum. Svigrúmin eru misorkuhá og í mismunandi fjarlægð frá kjarnanum (enda hvolfin sem þau tilheyra mislangt frá kjarnanum) þar sem orkulægstu svigrúmin eru næst kjarnanum. Rafeindir frumeindanna fylla fyrst orkulægstu svigrúmin.

Fjölda rafeinda í hverju svigrúmi og hverju hvolfi má sjá í töflunni hér fyrir neðan.

Tafla 1. Fjöldi rafeinda í hvolfi.

Hámarksfjöldi rafeinda í viðkomandi svigrúmi
Hvolfnúmer/
höfuð-
skammtatala/
n
Hvolf
s
p
d
f
Hámarksfjöldi rafeinda í hvolfi (=2n2)
1
K
2
-
-
-
2
2
L
2
6
-
-
8
3
M
2
6
10
-
18
4
N
2
6
10
14
32

Mynd 1. Svigrúmaskipan frumeinda. Myndin skýrir í hvaða röð rafeindirnar raðast í svigrúmin. Pílurnar sýna röðun rafeindanna í atómum frumefnisins kísils (Si) sem hefur sætistöluna 14.

Lesa má meira um svigrúm og rafeindahvolf í svörunum Hvað er áttuhvolf og hvað þarf margar rafeindir til að metta fjórða hvel og ofar í frumeindum? og Hvað eru margar rafeindir á hverju hvolfi?

Ystu rafeindir frumeindanna kallast gildisrafeindir (e. valence electrons). Gildisrafeindirnar taka þátt í myndun efnatengja og ráða því mestu um hegðun frumefnanna gagnvart öðrum efnum og víxlverkun við rafsegulbylgjur. Frumefni í sama flokki/dálki í lotukerfinu hafa sama fjölda gildisrafeinda og sýna þau frumefni oft svipaða efnafræðilega eiginleika, það er að segja þau hvarfast oft við sömu eða svipuð efni og mynda oft jónir með sömu hleðslu. Þetta á einkum við um frumefni í flokki 1-2 og 13-18 (sjá töflu 2 og mynd 2).

Tafla 2. Fjöldi gildisrafeinda hjá flokkum 1-2 (sem eru í s-blokk) og 13-18 (sem eru í p-blokk).

Flokkur
1
2
13
14
15
16
17
18
Fjöldi gildisrafeinda
1
2
3
4
5
6
7
8

Fjöldi gildisrafeinda fyrir hliðarmálma (sem eru í d-blokk) og lanþaníða/aktiníða (sem eru í f-blokk) er flóknara og ekki eins reglubundið fyrirbæri og verður ekki rætt hér. Oft er stuðst við þá þumalputtareglu að hliðarmálmar hafi 2 gildisrafeindir, þó það sé alls ekki alltaf reyndin. Frumefni hliðarmálma og lanþaníða/aktiníða mynda öll jákvætt hlaðnar jónir en frumefni í sama flokki mynda ekki alltaf jónir með sömu hleðslur.

Mynd 2. Lotukerfinu er stundum skipt í fjórar blokkir (s, p, d og f) eftir svigrúmum.

Heimildir og mynd:

Höfundur

Emelía Eiríksdóttir

Emelía Eiríksdóttir

efnafræðingur og starfsmaður Vísindavefsins

Útgáfudagur

18.4.2023

Spyrjandi

Freyja Alexandersdóttir

Efnisorð

Tilvísun

Emelía Eiríksdóttir. „Hvað er gildisrafeind?“ Vísindavefurinn, 18. apríl 2023. Sótt 18. apríl 2024. http://visindavefur.is/svar.php?id=82858.

Emelía Eiríksdóttir. (2023, 18. apríl). Hvað er gildisrafeind? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=82858

Emelía Eiríksdóttir. „Hvað er gildisrafeind?“ Vísindavefurinn. 18. apr. 2023. Vefsíða. 18. apr. 2024. <http://visindavefur.is/svar.php?id=82858>.

Chicago | APA | MLA

Tengd svör

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki
Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað er gildisrafeind?
Í örstuttu máli eru gildisrafeindir ystu rafeindir frumeindanna.

Frumeindir (e. atoms) eru samsettar úr kjarna og neikvætt hlöðnum rafeindum (e. electron) sem sveima í kringum kjarnann. Kjarninn inniheldur jákvætt hlaðnar róteindir (e. protons) og óhlaðnar nifteindir (e. neutrons).

Rafeindirnar dreifast umhverfis kjarnann á 7 rafeindahvolf (e. shells) sem eru einkennd með bókstöfunum K (næst kjarnanum), L, M, N, O, P og Q (fjærst kjarnanum). Innan þessara rafeindahvolfa eru svo undirhvolf (e. subshells) sem kallast svigrúm (e. orbitals) og eru þau líkindasvæði þar sem finna má rafeindirnar. Svigrúmin eru táknuð með bókstöfunum s, p, d og f og má oft sjá lotukerfinu skipt upp í fjórar blokkir sem heita eftir þessum svigrúmum. Svigrúmin eru misorkuhá og í mismunandi fjarlægð frá kjarnanum (enda hvolfin sem þau tilheyra mislangt frá kjarnanum) þar sem orkulægstu svigrúmin eru næst kjarnanum. Rafeindir frumeindanna fylla fyrst orkulægstu svigrúmin.

Fjölda rafeinda í hverju svigrúmi og hverju hvolfi má sjá í töflunni hér fyrir neðan.

Tafla 1. Fjöldi rafeinda í hvolfi.

Hámarksfjöldi rafeinda í viðkomandi svigrúmi
Hvolfnúmer/
höfuð-
skammtatala/
n
Hvolf
s
p
d
f
Hámarksfjöldi rafeinda í hvolfi (=2n2)
1
K
2
-
-
-
2
2
L
2
6
-
-
8
3
M
2
6
10
-
18
4
N
2
6
10
14
32

Mynd 1. Svigrúmaskipan frumeinda. Myndin skýrir í hvaða röð rafeindirnar raðast í svigrúmin. Pílurnar sýna röðun rafeindanna í atómum frumefnisins kísils (Si) sem hefur sætistöluna 14.

Lesa má meira um svigrúm og rafeindahvolf í svörunum Hvað er áttuhvolf og hvað þarf margar rafeindir til að metta fjórða hvel og ofar í frumeindum? og Hvað eru margar rafeindir á hverju hvolfi?

Ystu rafeindir frumeindanna kallast gildisrafeindir (e. valence electrons). Gildisrafeindirnar taka þátt í myndun efnatengja og ráða því mestu um hegðun frumefnanna gagnvart öðrum efnum og víxlverkun við rafsegulbylgjur. Frumefni í sama flokki/dálki í lotukerfinu hafa sama fjölda gildisrafeinda og sýna þau frumefni oft svipaða efnafræðilega eiginleika, það er að segja þau hvarfast oft við sömu eða svipuð efni og mynda oft jónir með sömu hleðslu. Þetta á einkum við um frumefni í flokki 1-2 og 13-18 (sjá töflu 2 og mynd 2).

Tafla 2. Fjöldi gildisrafeinda hjá flokkum 1-2 (sem eru í s-blokk) og 13-18 (sem eru í p-blokk).

Flokkur
1
2
13
14
15
16
17
18
Fjöldi gildisrafeinda
1
2
3
4
5
6
7
8

Fjöldi gildisrafeinda fyrir hliðarmálma (sem eru í d-blokk) og lanþaníða/aktiníða (sem eru í f-blokk) er flóknara og ekki eins reglubundið fyrirbæri og verður ekki rætt hér. Oft er stuðst við þá þumalputtareglu að hliðarmálmar hafi 2 gildisrafeindir, þó það sé alls ekki alltaf reyndin. Frumefni hliðarmálma og lanþaníða/aktiníða mynda öll jákvætt hlaðnar jónir en frumefni í sama flokki mynda ekki alltaf jónir með sömu hleðslur.

Mynd 2. Lotukerfinu er stundum skipt í fjórar blokkir (s, p, d og f) eftir svigrúmum.

Heimildir og mynd:...