برای پاسخ به این سوال، ابتدا باید مفهوم الکترونهای ظرفیت و الکترونهای تراز اول را توضیح دهیم.
الکترونهای ظرفیت به الکترونهایی گفته میشود که در آخرین لایه یا تراز الکترونی یک اتم قرار دارند و در شرکت در واکنشهای شیمیایی نقش دارند. تراز اول، تراز الکترونی نزدیک به هسته است که حداکثر ۲ الکترون میتواند در آن جای بگیرد.
حالا سوال ما به دنبال این است که کدام عنصر، نسبت الکترونهای ظرفیت به الکترونهای تراز اول را دارد. برای این کار، عموماً به عناصر دستههای مختلف جدول تناوبی و تعداد الکترونهای آنها در لایههای مختلف نگاه میکنیم.
عناصر گروه ۱ و ۲ (فلزات قلیایی و فلزات قلیایی خاکی) معمولاً فقط یک یا دو الکترون ظرفیت دارند و الکترونهای تراز اول آنها نیز به صورت ثابت (معمولاً ۲ برای هلیوم و ۲ برای دو عنصر بعدی که تراز دومی هستند) خواهند بود.
به طور کلی، نسبت الکترونهای ظرفیت به الکترونهای تراز اول را میتوان با بررسی عناصر مختلف محاسبه کرد. مثلاً:
- هیدروژن (H) دارای ۱ الکترون ظرفیت و ۱ الکترون در تراز اول است: نسبت 1/1 یا 1.
- هلیوم (He) دارای ۲ الکترون ظرفیت و ۲ الکترون در تراز اول است: نسبت 2/2 یا 1.
- در عین حال، عناصر دیگر مثل گروه ۱A دارای ۱ الکترون ظرفیت و ۲ الکترون در تراز اول هستند که نسبت 1/2 یا 0.5 خواهد شد.
با این حال، با بررسی و مقایسه نسبتها، میتوانیم متوجه شویم که هیدروژن و هلیوم در اینجا نسبت بالاتری را دارند، در حالی که دیگر عناصر نسبت کمتری را نمایش میدهند.
بنابراین، پاسخ به سوال این است که نسبت الکترونهای ظرفیت به الکترونهای تراز اول برای هیدروژن و هلیوم برابر با 1 است و بنابراین این دو عنصر نسبت بالاتری دارند.