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Valenzelektron
Als Valenzelektronen (oft auch Außenelektronen genannt) bezeichnet man in der Chemie die Elektronen, die sich in den äußersten Atomorbitalen aufhalten und …
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Kernbegriff
Valenzelektronen, oft auch Außenelektronen genannt, sind in der Chemie die Elektronen eines Atoms, die sich in den äußersten Atomorbitalen aufhalten. Sie können sich an Bindungen, also an „Valenzen“ zwischen Atomen, beteiligen. Dadurch bestimmen sie wesentlich das chemische Verhalten der Elemente. Die Anordnung dieser Elektronen heißt Valenzelektronenkonfiguration.
Lage im Atom
Bei Hauptgruppen-Elementen befinden sich die Valenzelektronen in der äußersten Schale, der Valenzschale, und dort in den s- und p-Orbitalen. Orbitale sind Aufenthaltsbereiche von Elektronen im Atom.
Bei Übergangsmetallen zählen zu den Valenzelektronen nicht nur die Elektronen auf der äußersten Schale, sondern zusätzlich auch die Elektronen im d-Orbital der vorhergehenden Schale.
Bindungselektronen
Wenn Valenzelektronen an chemischen Bindungen beteiligt sind, heißen sie Bindungselektronen. Valenzelektronen müssen aber nicht immer bindend sein: Sie können auch nichtbindend vorliegen und sind dann keine Bindungselektronen.
Deshalb stimmt die Anzahl der Valenzelektronen nicht immer mit der Anzahl der Elektronen überein, die tatsächlich an Bindungen beteiligt sind. Das hängt vom chemischen Zustand des jeweiligen Atoms ab.
Periodensystem
Bei Hauptgruppen-Elementen lässt sich die Anzahl der Valenzelektronen aus der Gruppe im Periodensystem ablesen: Gruppe 1 (I), Wasserstoff und Alkalimetalle, hat 1 Valenzelektron. Gruppe 2 (II), Erdalkalimetalle, hat 2. Gruppe 13 (III), Borgruppe, hat 3. Gruppe 14 (IV), Kohlenstoffgruppe, hat 4. Gruppe 15 (V), Stickstoffgruppe, hat 5. Gruppe 16 (VI), Chalkogene, hat 6. Gruppe 17 (VII), Halogene, hat 7. Gruppe 18 (VIII oder 0), Edelgase, hat 8 Valenzelektronen; die Ausnahme ist Helium mit 2.
Beispiel Chlor
Chlor besitzt sieben Valenzelektronen. Im Molekül der Perchlorsäure (HClO4) sind alle sieben Valenzelektronen des Chlors an Bindungen beteiligt.
In Chlorwasserstoff (HCl) ist dagegen nur eines der sieben Valenzelektronen des Chlors an der Elektronenpaarbindung beteiligt. Dieses Beispiel zeigt, dass Valenzelektronen zwar bindungsfähig sind, aber nicht in jeder Verbindung alle tatsächlich Bindungselektronen sein müssen.
