I kjemi, hva er en bivalent?

I kjemi er bivalent en eldre betegnelse for divalent, noe som betyr et atom eller ion med en valens på to. Valens refererer til antall kovalente bindinger som atomet eller ionet kan danne med andre atomer. Kovalente bindinger dannes gjennom deling av elektroner i det ytterste valensskallet eller bane til et atom, så et bivalent atom eller ion har per definisjon to valenselektroner som kan danne bindinger. Bivalente anioner og kationer - ioner med henholdsvis negative og positive ladninger - er viktige i mange biologiske systemer, inkludert menneskelig metabolisme.

Elektroner kan visualiseres som å krettere kjernen til et atom i en serie skjell, som hver bare kan inneholde et visst antall elektroner før det fylles. Skallene nærmere kjernen fylles først. Når atomer reagerer med hverandre, har de en tendens til å binde seg på en slik måte at de fyller deres ytterste, eller valens, skall av elektroner. I nesten alle tilfeller består et full valensskall av åtteElektroner - Den samme valenskonfigurasjonen som elementer i den edle gassfamilien, den siste vertikale kolonnen på den periodiske elementers tabell. Tendensen til atomer til å få eller miste elektroner fra andre atomer for å nå denne stabile valensoktetten er kjent som oktettregelen.

Bivalente elementer har to valenselektroner, så den enkleste måten for dem å oppnå et fullt oktettvalensskall er å miste de to ytre elektronene, og etterlate skallet under fylt i stedet. For eksempel, når magnesium, som har to valenselektroner, bindinger med oksygen, som har seks valenselektroner, får oksygenatom de to elektronene fra magnesium for å fylle oktetten. Dette danner den sammensatte MgO, magnesiumoksid.

I den periodiske tabellen vises kjemiske elementer med samme valenselektronkonfigurasjon i samme gruppe, eller vertikal kolonne. Medlemmer av hver gruppe har en tendens til å reagere kjemisk iEn lignende måte på grunn av deres felles antall valenselektroner. Elementer med to valenselektroner finnes i gruppe 2 og inkluderer beryllium, magnesium, kalsium, strontium og barium. Noen overgangsmetaller, for eksempel jern og mangan, kan også eksistere i denne formen.

Bivalente ioner er ofte viktige i kjemi. Når et atom mister sine to valenselektroner, men ikke kovalent bindes, blir det et positivt ladet ion eller kation. Tilsvarende sies et atom som får elektroner fra dens nøytrale tilstand å være en anion. For eksempel har sulfid, en bivalent anion, en negativ ladning på to - den har to elektroner til enn protoner. Magnesium og kalsium, som ofte danner bivalente kationer, har hver en positiv ladning på to.

Kalsium- og magnesiumkationer finnes ofte i hardt vann, vann med høyt mineralinnhold. De spiller også en viktig rolle i biologiske prosesser. Kalsiumkationer, for eksempel binder seg til proteiner i celler og fungerer som budbringere iSignaltransduksjon - Med andre ord stimulerer de hendelser i cellen. De er også avgjørende som en strukturell komponent i plantecellevegger og ved å aktivere muskelsammentrekning hos dyr.