Vad är en bivalent i kemi?

I kemi är bivalent en äldre term för divalent, vilket betyder en atom eller jon med en valens av två.Valens hänvisar till antalet kovalenta bindningar som atomen eller jonen kan bildas med andra atomer.Kovalenta bindningar bildas genom delning av elektroner i det yttersta valensskalet eller bana för en atom, så en bivalent atom eller jon har per definition två valenselektroner för att bilda bindningar.Bivalent anjoner och katjoner mdash;joner med negativa och positiva laddningar respektive mdash;är viktiga i många biologiska system, inklusive mänsklig metabolism.

Elektroner kan visualiseras som kretsande kärnan i en atom i en serie skal, som var och en kan bara hålla ett visst antal elektroner innan den fylls.Skalerna närmare kärnan fylls först.När atomer reagerar med varandra har de en tendens att binda på ett sådant sätt att de fyller deras yttersta, eller valens, skal av elektroner.I nästan alla fall består ett fullständigt valensskal av åtta elektroner och mdash;Samma valenskonfiguration som element i den ädla gasfamiljen, den sista vertikala kolumnen på den periodiska elementtabellen.Tendensen till att atomer får eller förlorar elektroner från andra atomer för att nå denna stabila valensoktett kallas oktetregeln.

Bivalent element har två valenselektroner, så det enklaste sättet för dem att uppnå ett fullt oktetval är att förlora att förloraDessa två yttre elektroner, vilket lämnar skalet under fyllda i stället.Till exempel, när magnesium, som har två valenselektroner, bindningar med syre, som har sex valenselektroner, får syreatomen de två elektronerna från magnesium för att fylla sin oktett.Detta bildar sammansättningen Mgo, magnesiumoxid.

I det periodiska tabellen visas kemiska element med samma valenselektronkonfiguration i samma grupp eller vertikal kolonn.Medlemmar i varje grupp tenderar att kemiskt reagera på liknande sätt på grund av deras vanliga antal valenselektroner.Element med två valenselektroner finns i grupp 2 och inkluderar beryllium, magnesium, kalcium, strontium och barium.Vissa övergångsmetaller, såsom järn och mangan, kan också existera i denna form.

Bivalent joner är ofta viktiga i kemi också.När en atom tappar sina två valenselektroner men inte binds kovalent, blir den en positivt laddad jon eller katjon.På liknande sätt sägs en atom som får elektroner från dess neutrala tillstånd vara en anjon.Till exempel har sulfid, en bivalent anjon, en negativ laddning av två mdash;Den har ytterligare två elektroner än protoner.Magnesium och kalcium, som vanligtvis bildar bivalentkatjoner, var och en har en positiv laddning av två.

Kalcium- och magnesiumkatjoner finns ofta i hårt vatten, vatten med högt mineralinnehåll.De spelar också en viktig roll i biologiska processer.Kalciumkatjoner binds till exempel till proteiner i celler och fungerar som budbärare i signaltransduktion mdash;Med andra ord stimulerar de händelser i cellen.De är också avgörande som en strukturell komponent i växtcellväggar och i att aktivera muskelkontraktion hos djur.