Ulkoelektronien

Ulkoelektronit ovat atomin uloimmalla elektronikuorella sijaitsevia elektroneja. Ne osallistuvat kemiallisiin sidoksiin, määrittävät aineen kemiallisen käyttäytymisen ja reaktiivisuuden sekä vaikuttavat ominaisuuksiin.

Kuoret järjestäytyvät kuoriksi: uloin kuori sisältää ulkoelektronit. Pääryhmien alkuaineilla ulkoelektronien määrä vastaa yleensä ryhmän numeroa (1–8). Heliumilla on kaksi ulkoelektronia, vaikka se sijoittuu jalokaasujen ryhmään 18. Siirtymämetalleissa ulkoelektronit voivat muodostua sekä s- että d-elektroneista, mikä monimutkaistaa valenssielektronien käsitteen.

Sidokset ja oktettisääntö: Ulkoelektronit osallistuvat ionisointiin ja kovalenttiseen sidontaan sekä metalliseen sidokseen. Oktettisääntö on yleinen ohjenuora pääryhmien alkuaineille, joiden uloin kuori täyttyy kahdeksalla elektroneilla. Poikkeuksia ovat esimerkiksi vedyn kaksi ulkoelektronia sekä joidenkin molekyylien tai ioneiden tapauksia, joissa oktettisääntö ei toteudu.

Esimerkkejä: vety (H) 1 ulkoelektroni; hiili (C) 4; happi (O) 6; kloori (Cl) 7; neon (Ne) 8 (täysi uloin kuori).

Historia ja merkitys: Valenssielektronien käsite ja Lewis-rakenteet kehittyivät 1900-luvulla, kun Gilbert N. Lewis osoitti, miten ulkoelektronit määrittävät molekyylien rakennetta ja reaktioita. Käytännössä ulkoelektronien lukumäärä ja jakauma määrittelee oksidaatio-tila- mahdollisuudet, sidosten tyyppiin sekä molekyylien polaarisuuden.