Ранее мы с вами прошли электронные оболочки атома и электронную конфигурацию. Давайте вспомним электронную конфигурацию хлора:
Данная электронная конфигурация отражает основное состояние хлора.
В этом состоянии у хлора один неспаренный электрон, значит, он может образовать только одну связь по обменному механизму, то есть иметь валентность I, например, в 
:
Но у хлора может быть валентность не только I, но еще и III (
), V (
), и даже VII (
). Как такое возможно?
Дело в том, что атомы могут переходить в так называемое возбужденное состояние, при котором их электронные пары распариваются и электроны занимают свободные орбитали на этом же уровне.
А где взять эти свободные орбитали? Давайте вспомним, что хлор находится в 3 периоде, а это значит, что на внешнем слое у него 3 подуровня: 
, 
и 
. Да, в основном состоянии 
-подуровень у хлора не заполнен, но это не значит, что его не существует.
Если атому хлора в основном состоянии сообщить энергию извне, он перейдёт в первое возбужденное состояние, при котором одна электронная пара распаривается:
В данном состоянии у Хлора три неспаренных электрона, а значит валентность равна III.
Второе возбужденное состояние хлора будет выглядеть так:
Валентность Хлора в нем равна V.
Третье возбужденное состояние Хлора:
Теперь валентность хлора стала равна VII. Больше в возбужденное состояние он переходить не может, так как на внешнем уровне закончились неспаренные электроны. Поэтому данная валентность будет называться высшей (равна номеру группы).
Однако 3 элемента не могут переходить в возбужденное состояние, соответственно, и иметь валентность равную номеру группы.
Эти элементы – азот, кислород и фтор. Они находятся во втором периоде, значит, на внешнем слое 2 подуровня (
и 
) и свободных орбиталей для распаривания электронной пары у них нет:
Азот:
Кислород:
Фтор:
Онлайн картой