Het belangrijkste verschil tussen valentie- en kernelektronen is dat valentie-elektronen deelnemen aan chemische bindingsformaties, terwijl kernelektronen dat niet doen.
Atomen zijn de bouwstenen van alle bestaande stoffen. Ze zijn zo klein dat we ze niet eens met het blote oog kunnen waarnemen. Over het algemeen bevinden atomen zich in het Angstrom-bereik. Atoom bestaat uit een kern, die protonen en neutronen heeft. Er cirkelen elektronen rond de kern in orbitalen. De meeste ruimte in een atoom is leeg. De aantrekkingskrachten tussen de positief geladen kern (positieve lading door protonen) en de negatief geladen elektronen houden de vorm van het atoom in stand. Elektronen bevinden zich in orbitalen als paren in atomen, en ze hebben tegengestelde spins. Bovendien zijn er twee soorten elektronen als valentie-elektronen en kernelektronen.
Wat zijn valentie-elektronen?
Valentie-elektronen zijn de elektronen in een atoom die deelnemen aan de vorming van chemische bindingen. Wanneer chemische verbindingen worden gevormd, kan een atoom ofwel elektronen verkrijgen, elektronen doneren of elektronen delen. Het vermogen om deze elektronen te doneren, te winnen of te delen hangt af van het aantal valentie-elektronen dat ze hebben. Wanneer bijvoorbeeld een H2-molecuul wordt gevormd, geeft één waterstofatoom één elektron aan de covalente binding. Twee atomen delen dus twee elektronen. Daarom heeft een waterstofatoom één valentie-elektron. Bij de vorming van natriumchloride geeft één natriumatoom één elektron af, terwijl een chlooratoom een elektron opneemt. Het gebeurt om een octet in hun valentie-orbitalen te vullen. Daar heeft natrium slechts één valentie-elektron en chloor zeven. Daarom kunnen we, door naar de valentie-elektronen te kijken, de chemische reactiviteit van de atomen bepalen.
Figuur 01: Natriumatoom heeft één valentie-elektron
Hoofdgroepelementen (groep I, II, III, etc.) hebben valentie-elektronen in de buitenste schillen. Het aantal valentie-elektronen is gelijk aan hun groepsnummer. Inerte atomen hebben schillen met het maximale aantal valentie-elektronen voltooid. Voor overgangsmetalen werken sommige inwendige elektronen ook als valentie-elektronen. Het aantal valentie-elektronen kan worden bepaald door te kijken naar de elektronenconfiguratie van het atoom. Stikstof heeft bijvoorbeeld de elektronenconfiguratie van 1s2 2s2 2p3 De elektronen in de 2 nd schil (wat in dit geval het hoogste hoofdkwantumgetal is) worden als valentie-elektronen genomen. Daarom heeft stikstof vijf valentie-elektronen. Naast deelname aan binding, zijn valentie-elektronen de reden voor thermische en elektrische geleidbaarheid van elementen.
Wat zijn kernelektronen?
Kernelektronen zijn de andere elektronen dan de valentie-elektronen van het atoom. Omdat deze elektronen zich op binnenlocaties van het atoom bevinden, nemen de kernelektronen niet deel aan de vorming van bindingen. Ze bevinden zich in de binnenste schillen van een atoom. Bijvoorbeeld, in een stikstofatoom (1s2 2s2 2p3), vijf elektronen uit alle zeven zijn valentie-elektronen, terwijl twee 1s-elektronen kernelektronen zijn.
Figuur 02: Stikstof heeft twee kernelektronen
Bovendien is de energie die nodig is om een kernelektron van een atoom te verwijderen extreem hoger dan de energie die nodig is voor valentie-elektronen.
Wat is het verschil tussen valentie en kernelektronen?
Zowel valentie-elektronen als kernelektronen bewegen rond de kern van een atoom. Valentie-elektronen bevinden zich in de buitenste elektronenschillen, terwijl kernelektronen zich in de binnenste schillen bevinden. Een stikstofatoom heeft bijvoorbeeld 5 valentie-elektronen en 2 kernelektronen volgens de elektronenconfiguratie; 1s2 2s2 2p3 Bovenal is het belangrijkste verschil tussen valentie- en kernelektronen dat valentie-elektronen deelnemen aan de vorming van chemische bindingen, maar kernelektronen niet.
Bovendien is een ander significant verschil tussen valentie- en kernelektronen dat de energie die nodig is om kernelektronen te verwijderen erg hoog is in vergelijking met de energie die nodig is om valentie-elektronen te verwijderen.
Samenvatting – Valentie versus kernelektronen
Er zijn twee soorten elektronen in een atoom: valentie-elektronen en kernelektronen. Valentie-elektronen bevinden zich in de buitenste schillen, terwijl kernelektronen zich in de binnenste schillen bevinden. Het belangrijkste verschil tussen valentie- en kernelektronen is dat valentie-elektronen deelnemen aan de vorming van chemische bindingen, terwijl kernelektronen dat niet doen.
