Η βασική διαφορά μεταξύ του κελύφους σθένους και του προτελευταίου φλοιού σθένους είναι ότι το κέλυφος σθένους είναι το πιο εξωτερικό κέλυφος που περιέχει ηλεκτρόνια ενός ατόμου, ενώ το προτελευταίο κέλυφος είναι το κέλυφος που βρίσκεται μέσα στο εξωτερικό κέλυφος που περιέχει ηλεκτρόνια.
Οι όροι φλοιό σθένους και προτελευταίο κέλυφος χρησιμοποιούνται κυρίως στη γενική χημεία κατά τον προσδιορισμό της σύστασης ηλεκτρονίων ενός συγκεκριμένου ατόμου. Το κέλυφος σθένους και το προτελευταίο κέλυφος περιέχουν ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια.
Τι είναι το κέλυφος Valence;
Ένα κέλυφος σθένους είναι το πιο εξωτερικό περίβλημα ενός ατόμου που περιέχει ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια σε αυτό το κέλυφος ονομάζονται ηλεκτρόνια σθένους. Αυτά είναι τα ηλεκτρόνια που έχουν τη μικρότερη έλξη προς τον πυρήνα ενός ατόμου. Είναι επειδή τα ηλεκτρόνια σθένους βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση από τον πυρήνα σε σύγκριση με τα άλλα ηλεκτρόνια αυτού του ατόμου.
Εικόνα 01: Ηλεκτρόνια σθένους που εμπλέκονται στο σχηματισμό δεσμών
Τα ηλεκτρόνια στο κέλυφος σθένους είναι υπεύθυνα για τις χημικές αντιδράσεις και τους χημικούς δεσμούς των ατόμων. Δεδομένου ότι η έλξη μεταξύ αυτών των ηλεκτρονίων και του πυρήνα ενός ατόμου είναι μικρότερη, τα ηλεκτρόνια σθένους μπορούν εύκολα να αφαιρεθούν (από τα ηλεκτρόνια στα εσωτερικά τροχιακά). Αυτό είναι σημαντικό για το σχηματισμό ιοντικών ενώσεων και ομοιοπολικών ενώσεων. Χάνοντας ηλεκτρόνια σθένους, τα άτομα μπορούν να σχηματίσουν κατιόντα. Η κοινή χρήση ηλεκτρονίων σθένους ενός ατόμου με τα ηλεκτρόνια σθένους ενός άλλου ατόμου έχει ως αποτέλεσμα ομοιοπολικούς δεσμούς.
Για στοιχεία μπλοκ s και στοιχεία μπλοκ p, τα κελύφη σθένους είναι s τροχιακά και p τροχιακά, αντίστοιχα. Αλλά για τα μεταβατικά στοιχεία, τα ηλεκτρόνια σθένους μπορούν να υπάρχουν και στα εσωτερικά τροχιακά. Αυτό οφείλεται στην ενεργειακή διαφορά μεταξύ των υποτροχιακών. Για παράδειγμα, ο ατομικός αριθμός του μαγγανίου (Mn) είναι 25. Η διάταξη ηλεκτρονίων του κοβαλτίου είναι [Ar] 3d54s2 Τα ηλεκτρόνια σθένους του κοβαλτίου θα πρέπει να είναι στο τροχιακό 4s. Υπάρχουν όμως 7 ηλεκτρόνια σθένους στο Mn. Τα ηλεκτρόνια στο τροχιακό 3d θεωρούνται επίσης ως ηλεκτρόνια σθένους επειδή το τροχιακό 3d βρίσκεται έξω από το τροχιακό 4s (η ενέργεια του 3d είναι υψηλότερη από το τροχιακό 4s).
Τι είναι το Προτελευταίο Κέλυφος;
Προτελευταίο κέλυφος είναι το κέλυφος που περιέχει ηλεκτρόνια και βρίσκεται στο εσωτερικό του εξώτατου κελύφους σθένους. Με άλλα λόγια, είναι το δεύτερο τελευταίο κέλυφος γεμάτο ηλεκτρόνια ή το κέλυφος πριν από το κέλυφος σθένους. Επομένως, σε σύγκριση με το φλοιό σθένους, το προτελευταίο φλοιό έχει ηλεκτρόνια που έλκονται περισσότερο από τον ατομικό πυρήνα.
Εικόνα 02: Άτομο φραγκίου που έχει οκτώ ηλεκτρόνια στο προτελευταίο φλοιό
Επιπλέον, τα ηλεκτρόνια στο προτελευταίο κέλυφος δεν εμπλέκονται στις διαδικασίες χημικού δεσμού και σχηματισμού ενώσεων επειδή καλύπτονται από τα ηλεκτρόνια του φλοιού σθένους. Ωστόσο, στα μέταλλα μετάπτωσης, τα ηλεκτρόνια στο προτελευταίο κέλυφος μπορεί να είναι τα εξωτερικά ηλεκτρόνια του ατόμου μετάλλου λόγω της διαφοράς στις ενέργειες των υποτροχιακών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του κελύφους Valence και του προτελευταίου κελύφους;
Η βασική διαφορά μεταξύ του κελύφους σθένους και του προτελευταίου κελύφους είναι ότι το φλοιό σθένους είναι το πιο εξωτερικό κέλυφος που περιέχει ηλεκτρόνια ενός ατόμου. Όμως, το προτελευταίο κέλυφος είναι το εσωτερικό προς το εξώτατο κέλυφος που περιέχει ηλεκτρόνια. Επομένως, το προτελευταίο κέλυφος είναι πιο κοντά στον ατομικό πυρήνα από το κέλυφος σθένους.
Επιπλέον, τα ηλεκτρόνια στο φλοιό σθένους έλκονται λιγότερο από τον ατομικό πυρήνα σε σύγκριση με τα ηλεκτρόνια στο προτελευταίο φλοιό. Εκτός από αυτό, τα ηλεκτρόνια στο φλοιό σθένους εμπλέκονται σε χημικούς δεσμούς και σχηματισμό ενώσεων, ενώ τα ηλεκτρόνια στο προτελευταίο φλοιό δεν συμμετέχουν σε χημικές αντιδράσεις.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ του κελύφους σθένους και του προτελευταίου κελύφους.
Σύνοψη – Valence Shell εναντίον Προτελευταίο Κέλυφος
Το κέλυφος σθένους και το προτελευταίο κέλυφος είναι δύο χημικοί όροι που είναι πολύ σημαντικοί στη γενική χημεία. Η βασική διαφορά μεταξύ του κελύφους σθένους και του προτελευταίου κελύφους είναι ότι το κέλυφος σθένους είναι το πιο εξωτερικό κέλυφος που περιέχει ηλεκτρόνια ενός ατόμου ενώ το προτελευταίο κέλυφος είναι το κέλυφος που βρίσκεται μέσα στο εξωτερικό κέλυφος που περιέχει ηλεκτρόνια.
