Калькулятор валентных электронов

Введите расчет

Атомный номер (Z) Введите число протонов (1–118) нейтрального атома.

Результатов

Валентные электроны

6

electrons in the outermost (n = 2) shell

Атомный номер (Z)	8
Высший главный уровень (n)	2

Что такое калькулятор валентных электронов?

Валентные электроны — это электроны внешней оболочки атома, именно они отвечают за химические связи и реакционную способность. Калькулятор берёт атомный номер (Z) нейтрального атома, выстраивает его электронную конфигурацию по правилу Ауфбау (порядку заполнения) и подсчитывает электроны на s- и p-подоболочках с наибольшим главным квантовым числом (n). Такой подход для элементов главных подгрупп даёт от 1 до 8 валентных электронов и совпадает с правилом групп периодической таблицы для типических (представительных) элементов.

Валентные электроны — это электроны внешней (с наибольшим n) оболочки.

Как пользоваться калькулятором

Введите атомный номер Z (от 1 до 118) нужного элемента. Калькулятор покажет число валентных электронов и уровень самой внешней заполненной оболочки n. Например, у кислорода \(Z = 8\), конфигурация 1s² 2s² 2p⁴, а на внешней оболочке (\(n = 2\)) находится \(2 + 4 = 6\) валентных электронов.

Разбор формулы

Электроны заполняют подоболочки в порядке возрастания энергии: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p и так далее. После заполнения мы находим наибольшее главное квантовое число n, на котором есть электроны, и складываем число s- и p-электронов этого уровня:

$$\text{валентность} = e_{ns} + e_{np}$$ для наибольшего n.

Внутренние d- и f-электроны сознательно не учитываются — поэтому для элементов главных подгрупп получается привычное «групповое» число (например, 1 для группы 1 и 7 для группы 17).

Число валентных электронов главных подгрупп соответствует столбцам групп периодической таблицы.

Разбор примера

Хлор, \(Z = 17\): конфигурация 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵. Наибольшая оболочка — \(n = 3\), на ней расположены 3s² и 3p⁵ → \(2 + 5 = 7\) валентных электронов, что соответствует группе 17.

Частые вопросы

Почему здесь не учитываются электроны d-блока? В химии главных подгрупп валентными по соглашению считают именно внешние s- и p-электроны. У переходных металлов валентность переменная, и калькулятор приводит простой подсчёт по внешней оболочке.

А как же благородные газы? У них 8 валентных электронов (исключение — гелий с 2), что отражает их полностью заполненную внешнюю оболочку.

Подходит ли это для ионов? Нет — расчёт исходит из нейтрального атома с Z электронами. Для заряженных частиц поправку нужно вносить вручную.