ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวาเลนซ์และคอร์อิเล็กตรอนคือวาเลนซ์อิเล็กตรอนมีส่วนร่วมในการสร้างพันธะเคมีในขณะที่อิเล็กตรอนหลักไม่ทำ
อะตอมเป็นส่วนประกอบสำคัญของสารที่มีอยู่ทั้งหมด พวกมันเล็กมากจนเราไม่สามารถสังเกตได้ด้วยตาเปล่า โดยทั่วไป อะตอมจะอยู่ในช่วงอังสตรอม อะตอมประกอบด้วยนิวเคลียสซึ่งมีโปรตอนและนิวตรอน มีอิเล็กตรอนโคจรรอบนิวเคลียสเป็นออร์บิทัล พื้นที่ส่วนใหญ่ในอะตอมว่างเปล่า แรงดึงดูดระหว่างนิวเคลียสที่มีประจุบวก (ประจุบวกเนื่องจากโปรตอน) และอิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะรักษารูปร่างของอะตอมอิเล็กตรอนอยู่ในออร์บิทัลเป็นคู่ในอะตอม และมีสปินตรงกันข้าม นอกจากนี้ ยังมีอิเล็กตรอนอยู่ 2 ชนิด คือ เวเลนซ์อิเล็กตรอนและแกนอิเล็กตรอน
วาเลนซ์อิเล็กตรอนคืออะไร
วาเลนซ์อิเล็กตรอนคืออิเล็กตรอนในอะตอมที่มีส่วนร่วมในการสร้างพันธะเคมี เมื่อพันธะเคมีก่อตัว อะตอมสามารถรับอิเล็กตรอน บริจาคอิเล็กตรอน หรือแบ่งอิเล็กตรอนได้ ความสามารถในการบริจาค รับ หรือแบ่งปันอิเล็กตรอนเหล่านี้ขึ้นอยู่กับจำนวนของเวเลนซ์อิเล็กตรอนที่พวกมันมี ตัวอย่างเช่น เมื่อโมเลกุล H2 ก่อตัวขึ้น อะตอมของไฮโดรเจนหนึ่งอะตอมจะให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัวกับพันธะโควาเลนต์ ดังนั้น อะตอม 2 อะตอมจึงใช้อิเล็กตรอนร่วมกัน 2 ตัว ดังนั้น อะตอมไฮโดรเจนจึงมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนหนึ่งตัว ในการก่อตัวของโซเดียมคลอไรด์ โซเดียมอะตอมหนึ่งตัวให้อิเล็กตรอนหนึ่งตัว ในขณะที่อะตอมของคลอรีนรับอิเล็กตรอน มันเกิดขึ้นเพื่อเติมออคเต็ตในออร์บิทัลวาเลนซ์ ที่นั่น โซเดียมมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนเพียงตัวเดียว และคลอรีนมีเจ็ดอิเล็กตรอน ดังนั้นเมื่อพิจารณาจากเวเลนซ์อิเล็กตรอน เราสามารถกำหนดปฏิกิริยาเคมีของอะตอมได้
รูปที่ 01: โซเดียมอะตอมมีวาเลนซ์อิเล็กตรอนหนึ่งตัว
องค์ประกอบกลุ่มหลัก (กลุ่ม I, II, III ฯลฯ) มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนในเปลือกนอกสุด จำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนเท่ากับจำนวนกลุ่ม อะตอมเฉื่อยได้เสร็จสิ้นเปลือกด้วยจำนวนเวเลนซ์อิเล็กตรอนสูงสุด สำหรับโลหะทรานซิชัน อิเล็กตรอนภายในบางตัวยังทำหน้าที่เป็นเวเลนซ์อิเล็กตรอนด้วย จำนวนของเวเลนซ์อิเล็กตรอนสามารถกำหนดได้จากการดูการกำหนดค่าอิเล็กตรอนของอะตอม ตัวอย่างเช่น ไนโตรเจนมีการกำหนดค่าอิเล็กตรอนเป็น 1s2 2s2 2p3 อิเล็กตรอนใน 2 nd เชลล์ (ซึ่งเป็นจำนวนควอนตัมหลักสูงสุดในกรณีนี้) จะถูกนำมาเป็นเวเลนซ์อิเล็กตรอน ดังนั้นไนโตรเจนจึงมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนห้าตัว นอกจากการมีส่วนร่วมในพันธะแล้ว วาเลนซ์อิเล็กตรอนยังเป็นสาเหตุของการนำความร้อนและไฟฟ้าของธาตุด้วย
คอร์อิเล็กตรอนคืออะไร
อิเล็กตรอนแกนคืออิเล็กตรอนอื่นที่ไม่ใช่เวเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอม เนื่องจากอิเล็กตรอนเหล่านี้อาศัยอยู่ที่ตำแหน่งภายในของอะตอม อิเล็กตรอนแกนกลางจึงไม่มีส่วนร่วมในการสร้างพันธะ พวกมันอยู่ในเปลือกชั้นในของอะตอม ตัวอย่างเช่น ในอะตอมไนโตรเจน (1s2 2s2 2p3) อิเล็กตรอนห้าตัวออกจาก ทั้งเจ็ดเป็นเวเลนซ์อิเล็กตรอน ในขณะที่อิเล็กตรอน 1s สองตัวเป็นอิเล็กตรอนแกน
รูปที่ 02: ไนโตรเจนมีอิเล็กตรอนสองแกน
ยิ่งไปกว่านั้น พลังงานที่จำเป็นในการกำจัดอิเล็กตรอนแกนกลางออกจากอะตอมนั้นสูงกว่าพลังงานที่จำเป็นสำหรับเวเลนซ์อิเล็กตรอนอย่างมาก
วาเลนซ์และคอร์อิเล็กตรอนต่างกันอย่างไร
ทั้งเวเลนซ์อิเล็กตรอนและแกนอิเล็กตรอนเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสของอะตอมวาเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่ที่เปลือกอิเล็กตรอนชั้นนอกสุดในขณะที่อิเล็กตรอนหลักอยู่ที่เปลือกชั้นใน ตัวอย่างเช่น อะตอมไนโตรเจนมีวาเลนซ์อิเล็กตรอน 5 ตัวและอิเล็กตรอนแกน 2 ตัวตามการกำหนดค่าของอิเล็กตรอน 1s2 2s2 2p3 เหนือสิ่งอื่นใด ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเวเลนซ์และคอร์อิเล็กตรอนคือวาเลนซ์อิเล็กตรอน มีส่วนร่วมในการสร้างพันธะเคมี แต่แกนอิเล็กตรอนไม่ทำ
ยิ่งไปกว่านั้น ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งระหว่างวาเลนซ์และคอร์อิเล็กตรอนคือพลังงานที่จำเป็นในการกำจัดอิเล็กตรอนหลักนั้นสูงมากเมื่อเทียบกับพลังงานที่จำเป็นในการกำจัดเวเลนซ์อิเล็กตรอน
สรุป – Valence vs Core Electrons
ในอะตอมมีอิเล็กตรอนอยู่ 2 ชนิด คือ เวเลนซ์อิเล็กตรอนและแกนอิเล็กตรอนวาเลนซ์อิเล็กตรอนอยู่ที่เปลือกนอกสุดในขณะที่อิเล็กตรอนหลักอยู่ในเปลือกชั้นใน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเวเลนซ์และคอร์อิเล็กตรอนคือวาเลนซ์อิเล็กตรอนมีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมีในขณะที่อิเล็กตรอนหลักไม่ทำ