Wat is in de chemie een bivalent?

In de chemie is Bivalent een oudere term voor Divalente, wat een atoom of ion betekent met een valentie van twee. Valentie verwijst naar het aantal covalente bindingen dat het atoom of ion kan vormen met andere atomen. Covalente bindingen worden gevormd door het delen van elektronen in de buitenste valentieschil of een baan van een atoom, dus een bivalent atoom of ion heeft per definitie twee valentie -elektronen om bindingen te vormen. Bivalente anionen en kationen - ionen met respectievelijk negatieve en positieve ladingen - zijn belangrijk in veel biologische systemen, waaronder menselijk metabolisme.

Elektronen kunnen worden gevisualiseerd als een baan om de kern van een atoom in een reeks schelpen, die elk slechts een bepaald aantal elektronen kunnen bevatten voordat het wordt gevuld. De schelpen dichter bij de kern worden eerst gevuld. Wanneer atomen met elkaar reageren, hebben ze de neiging om op een zodanige manier te binden dat ze hun buitenste, of valentie, elektronen vullen. In bijna elk geval bestaat een volledige valentie -schaal uit achtElektronen - Dezelfde valentieconfiguratie als elementen in de nobele gasfamilie, de laatste verticale kolom op de periodiek systeem met elementen. De neiging van atomen om elektronen te winnen of te verliezen van andere atomen om dit stabiele valentie -octet te bereiken, staat bekend als de octetregel.

Bivalente elementen hebben twee valentie -elektronen, dus de gemakkelijkste manier voor hen om een ​​volledige octet valentieschaal te bereiken, is om die twee buitenste elektronen te verliezen, waardoor de schaal eronder wordt gevuld. Bijvoorbeeld wanneer magnesium, dat twee valentie -elektronen heeft, bindt met zuurstof, dat zes valentie -elektronen heeft, krijgt het zuurstofatoom de twee elektronen van magnesium om zijn octet te vullen. Dit vormt de samengestelde mgo, magnesiumoxide.

In het periodiek systeem worden chemische elementen met dezelfde valentie -elektronenconfiguratie weergegeven in dezelfde groep of verticale kolom. Leden van elke groep hebben de neiging om chemisch te reageren ineen vergelijkbare manier vanwege hun gemeenschappelijke aantal valentie -elektronen. Elementen met twee valentie -elektronen worden gevonden in groep 2 en omvatten beryllium, magnesium, calcium, strontium en barium. Sommige overgangsmetalen, zoals ijzer en mangaan, kunnen ook in deze vorm bestaan.

bivalente ionen zijn vaak ook belangrijk in de chemie. Wanneer een atoom zijn twee valentie -elektronen verliest maar niet covalent bindt, wordt het een positief geladen ion of kation. Evenzo wordt gezegd dat een atoom dat elektronen uit zijn neutrale toestand krijgt, een anion is. Sulfide, een bivalent anion, heeft bijvoorbeeld een negatieve lading van twee - het heeft nog twee elektronen dan protonen. Magnesium en calcium, die gewoonlijk bivalente kationen vormen, hebben elk een positieve lading van twee.

calcium- en magnesiumkationen worden vaak aangetroffen in hard water, water met een hoog mineraalgehalte. Ze spelen ook een belangrijke rol in biologische processen. Calciumkationen, bijvoorbeeld, binden aan eiwitten in cellen en fungeren als boodschappers inSignaaltransductie - met andere woorden, ze stimuleren gebeurtenissen in de cel. Ze zijn ook cruciaal als een structurele component van plantencelwanden en bij het activeren van spiercontractie bij dieren.