Теория:
Валентные электроны — это электроны, участвующие в образовании химической связи.
У \(s\)- и \(p\)-элементов валентные электроны расположены на внешнем энергетическом уровне, а у \(d\)-элементов в образовании связей могут участвовать также \(d\)-электроны предвнешнего уровня.
Валентность — это мера способности атома химического элемента соединяться с другими атомами при образовании вещества.
Численное значение валентности равно числу ковалентных связей, образованных атомом, т. е. числу электронных пар, связывающих данный атом с другими атомами.
Ковалентная связь может возникнуть двумя путями:
- за счёт образования общих электронных пар из неспаренных электронов (обменный механизм);
- за счёт электронной пары одного атома и свободной (вакантной) орбитали другого атома (донорно-акцепторный механизм).
Число ковалентных связей, образованных атомом, зависит прежде всего от количества неспаренных электронов, которое может различаться в основном и возбуждённом состояниях.
Возбуждённое состояние атома возникает при получении им энергии. При этом электроны переходят со своих орбиталей на вакантные и число неспаренных электронов увеличивается. Как правило, это происходит в пределах валентных уровней (внешнего для \(s\)- и \(p\)-элементов, внешнего и предвнешнего — для \(d\)-элементов).
Пример:
у атома бора в основном состоянии на втором уровне находится одна электронная пара и один неспаренный электрон. При возбуждении электронная пара распадается и один электрон переходит на свободную орбиталь. В возбуждённом состоянии атом бора содержит три неспаренных электрона.
Основное состояние бора | Возбуждённое состояние бора |
 |  |
Следовательно, возможные валентности атома определяются:
- числом неспаренных валентных электронов в основном или возбуждённом состоянии;
- числом неподелённых электронных пар на внешнем энергетическом уровне;
- числом вакантных орбиталей.