Nøgleforskellen mellem valens- og kerneelektroner er, at valenselektroner deltager i kemiske bindingsdannelser, mens kerneelektroner ikke gør det.
Atomer er byggestenene i alle eksisterende stoffer. De er så små, at vi ikke engang kan observere dem med vores blotte øje. Generelt er atomer i Angstrom-området. Atom består af en kerne, som har protoner og neutroner. Der er elektroner, der cirkler rundt om kernen i orbitaler. Det meste af rummet i et atom er tomt. Tiltrækningskræfterne mellem den positivt ladede kerne (positiv ladning på grund af protoner) og de negativt ladede elektroner opretholder atomets form. Elektroner befinder sig i orbitaler som par i atomer, og de har modsatte spin. Desuden er der to typer elektroner som valenselektroner og kerneelektroner.
Hvad er valenselektroner?
Valenselektroner er elektronerne i et atom, der deltager i den kemiske bindingsdannelse. Når kemiske bindinger dannes, kan et atom enten få elektroner, donere elektroner eller dele elektroner. Evnen til at donere, få eller dele disse elektroner afhænger af antallet af valenselektroner, de har. For eksempel, når et H2-molekyle dannes, giver et hydrogenatom én elektron til den kovalente binding. Således deler to atomer to elektroner. Derfor har et brintatom én valenselektron. Ved dannelsen af natriumchlorid afgiver et natriumatom en elektron, mens et kloratom tager en elektron. Det sker for at fylde en oktet i deres valensorbitaler. Der har natrium kun én valenselektron, og klor har syv. Derfor kan vi ved at se på valenselektronerne bestemme atomernes kemiske reaktivitet.
Figur 01: Natriumatom har én valenselektron
Hovedgruppeelementer (gruppe I, II, III osv.) har valenselektroner i de yderste skaller. Antallet af valenselektroner svarer til deres gruppenummer. Inerte atomer har afsluttet skaller med det maksimale antal valenselektroner. For overgangsmetaller fungerer nogle indre elektroner også som valenselektroner. Antallet af valenselektroner kan bestemmes ved at se på atomets elektronkonfiguration. For eksempel har nitrogen elektronkonfigurationen 1s2 2s2 2p3 Elektronerne i 2'eren nd skal (som er det højeste hovedkvantetal i dette tilfælde) tages som valenselektroner. Derfor har nitrogen fem valenselektroner. Ud over at deltage i binding er valenselektroner årsagen til elementernes termiske og elektriske ledningsevne.
Hvad er kerneelektroner?
Kerneelektroner er andre elektroner end atomets valenselektroner. Da disse elektroner befinder sig på de indre steder af atomet, deltager kerneelektronerne ikke i bindingsdannelsen. De bor i indre skaller af et atom. For eksempel i et nitrogenatom (1s2 2s2 2p3), fem elektroner ud af alle syv er valenselektroner, hvorimod to 1s-elektroner er kerneelektroner.
Figur 02: Nitrogen har to kerneelektroner
Derudover er den energi, der kræves for at fjerne en kerneelektron fra et atom, ekstremt højere end den energi, der kræves til valenselektroner.
Hvad er forskellen mellem valens- og kerneelektroner?
Både valenselektroner og kerneelektroner bevæger sig rundt om kernen i et atom. Valenselektroner befinder sig ved de yderste elektronskaller, mens kerneelektroner befinder sig ved de indre skaller. For eksempel har et nitrogenatom 5 valenselektroner og 2 kerneelektroner ifølge elektronkonfigurationen; 1s2 2s2 2p3 Frem for alt er den vigtigste forskel mellem valens- og kerneelektroner, at valenselektroner deltager i den kemiske bindingsdannelse, men kerneelektroner gør det ikke.
En anden væsentlig forskel mellem valens- og kerneelektroner er desuden, at den energi, der kræves for at fjerne kerneelektroner, er meget høj sammenlignet med den energi, der kræves for at fjerne valenselektroner.
Opsummering – Valens vs kerneelektroner
Der er to typer elektroner i et atom som valenselektroner og kerneelektroner. Valenselektroner befinder sig ved de yderste skaller, mens kerneelektroner er i de indre skaller. Den vigtigste forskel mellem valens- og kerneelektroner er, at valenselektroner deltager i den kemiske bindingsdannelse, mens kerneelektroner ikke gør det.
