Valence (ラテン語 Valentia - 強さ)

原子価 (ラテン語で「強度」を意味する Valentia に由来) は、化学結合の形成中に原子が受け入れることができる、または放棄できる電子の数を示す化学的特性です。分子や材料の構造や特性を決定する上で重要な役割を果たします。

原子価の概念は、20 世紀初頭に科学者のルイスとコーセルによって開発されました。彼らは、原子が電子の外殻を最も安定した数の電子で満たすことによって電子の外殻を完成させようとするモデルを提案しました。外殻内の電子の数が少ない一部の元素を除いて、この数は通常 8 電子です。

化学元素の価数は、外殻内の電子の数を示す周期表上の正の数によって決定できます。たとえば、第 1 族の元素 (アルカリ) は外殻に電子が 1 つあるため、価数は 1 になります。 2 番目のグループの元素 (アルカリ土類) は外殻に 2 つの電子を持っているため、その価数は 2 です。

原子価は、化合物内の原子の酸化状態に基づいて決定することもできます。酸化状態は、化学結合の形成中に原子がどれだけの電子を失ったか、または獲得したかを示します。たとえば、HCl 分子では、塩素は水素原子から 1 個の電子を受け取るため、塩素の価数は 1 になります。

原子価は、原子間の化学結合の種類と強度を決定する際にも重要な役割を果たします。原子が同じ価数を持っている場合、一対の電子を共有する共有結合を形成できます。原子が異なる価数を持つ場合、一方の原子が電子を放出し、もう一方の原子が電子を受け取るイオン結合を形成することがあります。

さらに、原子価は植物生物学において重要な役割を果たします。植物の新芽や根の先端にある未分化の胚組織である頂端分裂組織は、新しい細胞や組織の形成を可能にする特別な原子価を持っています。これにより、植物の成長と発達が確実になります。

したがって、原子価は、原子が化学結合を形成する能力を決定する重要な化学的特性です。これは化学、材料科学、生物学において重要な役割を果たしており、分子や材料の特性を形成する重要な要素です。