价电子
jià diàn zǐ
价电子是原子最外层能级上的电子；价电子决定了元素如何成键和发生反应。
Definition
价电子是位于原子最外层（最高占据能级）的电子，正因为它们是与其他原子发生接触的电子，所以决定了该元素如何成键。对主族元素而言，价电子数目遵循周期表规律：第 $1$、$2$ 族分别有 $1$、$2$ 个价电子，第 $13$ 至 $18$ 族依次有 $3$ 至 $8$ 个。原子通过转移或共享价电子，以达到稳定的八电子结构，即 $ns^2 np^6$ 排布。价电子占据最外层的 $s$ 和 $p$ 亚层（过渡金属还包括部分填充的 $d$ 亚层），具有最低的电离能，可用路易斯点式结构表示，并通过价层电子对互斥理论（VSEPR）决定氧化态、成键能力和分子几何构型。
Example
钠有 $1$ 个价电子，氯有 $7$ 个；钠把它唯一的价电子给了氯，两者结合成食盐。氧位于第 $16$ 族，有 $6$ 个价电子，还需要 $2$ 个，于是与两个氢原子共享电子形成 $H_2O$；而第 $18$ 族的氖已有完整的 $8$ 个价电子，不与任何原子成键。氯的电子排布为 $[Ne]3s^2 3p^5$，第一电离能为 $1251\text{ kJ/mol}$，倾向于获得而非失去电子；而钠的电子排布为 $[Ne]3s^1$，只需 $496\text{ kJ/mol}$ 就能失去那颗价电子。
Key Insight
原子在最外层电子壳层填满时最为稳定，通常是 $8$ 个价电子，大多数成键行为都是原子在朝这个数目努力。同一列的元素之所以反应方式相似，是因为它们拥有相同数目的价电子，这也是锂、钠、钾都能与水反应的原因。内层电子会屏蔽原子核对价电子的吸引，所以真正决定价电子被束缚程度的，是有效核电荷，而不是原子核的总电荷。