价电子是为了讨论原子在参加化学反应、形成分子的过程中核外电子的行为而提出的概念。一般而言，各文献对价电子的定义都包括了这样的意思：即价电子是指原子核外最外层的电子

价带^[1]（valence band）或称价电带，通常是指半导体或绝缘体中，在绝对零度下能被电子占满的最高能带。对半导体而言，此能带中的能级基本上是连续的。全充满的能带中的电子不能在固体中自由运动。但若该电子受到光照，它可吸收足够能量而跳入下一个容许的最高能区，从而使价带变成部分充填，此时价带中留下的电子可在固体中自由运动。价带中电子的自由运动对于与晶体管有关的现象是很重要的。

价带电子 内容简介　　价带电子是是价电子的另一种称呼。

价电子是为了讨论原子在参加化学反应、形成分子的过程中核外电子的行为而提出的概念。一般而言，各文献对价电子的定义都包括了这样的意思：即价电子是指原子核外最外层的电子。对第一至第七主族元素而言，这包括了最外层所有的ns及np电子，不同文献对此的认识是一致的。但对下面几个问题不同文献的观点就很不一致了：(1)这些电子是否必须参加成键；(2)最外层是指最外壳层(K，L，M，N，等)，还是指最高能级组所包括的电子亚层；(3)对稀有气体、副族元素特别是镧系和锕系元素如何处理等等。表1汇列了几种文献对价电子的不同定义及进一步叙述，可作比较。作者在表中第二列中引用了一些文献原文，以便读者推敲它们的意义。

为了澄清不同文献来源对价电子的不同表述，我们提出狭义价电子与广义价电子的概念。前者可定义为那些只参与化学成键的电子(与文献[2]同)，此时可避而不谈那些较少见的例子如稀有气体化合物的情况。而广义价电子不但应包括参加化学成键的电子，而且应包括那些参与配位键形成和反应过渡态结构形成的电子，这样的定义较接近徐光宪在文献[7]中所给的定义。此外，笔者还认为价电子不应只是元素已知化学性质的简单集合，它还应包括那些有可能参与化合物或配合物构筑的电子。下面我们从广义的角度对元素周期表中的所有元素按s、p、d、f各区分别加以讨论。

s和p区元素(主族元素，包括稀有气体元素)

s区和p区元素的价电子是它们最外层ns电子和np电子的总和。特别需要指出的是稀有元素的价电子应为8(氦为2)。虽然历史上曾认为这些第VIII族的元素化学性质很稳定，但本世纪60年代以来人们陆续合成了Xe和Kr的化合物，如XeF6、XeF4、XeO4、KrF2等。在这一族中有些元素的化合物至今尚未被发现，但已有人预测它们可以形成诸如HeF2、CF3Ne+的分子或离子[8]。按照价电子的广义性原则，这些“有可能”参与成键、化学家们非常关心的电子也应被包括在价电子的行列。

d区元素(过渡金属元素)

d区元素的价电子是它们最外层ns电子和次外层(n-1)d电子的总和。在这一区中，常常引起争议的是IIB族元素，因为对于这一族元素，其(n-1)d亚层已经满壳层。但如果我们考察这些元素的配合物就可发现这些d电子也并不是旁观者。对于Zn，我们知道它可以作为中心原子(常常为中心离子Zn2+)与配体形成4、5和6配位的配合物[9]。相信在配体形成的过程中，d电子的能级会发生较大的变化，对配位键的稳定性产生影响。

f区元素(镧系和锕系元素)

f区元素的价电子是它们最外层ns电子、次外层(n-1)d电子和倒数第3层(n-2)f电子的总和。表1中文献[7]对几种镧系和锕系元素的价电子进行了指定，这是笔者所见到的唯一讨论f区元素价电子指认的文献。然而这样的指定有一定的局限性。建议f区价电子应包括所有(n-2)f.(n-1)d.ns电子是因为这些电子都是化学家们应当关心的电子，下面列出一些实验事实作为说明。

(1)对于镧系元素4f轨道的成键性质争论仍然很多，有些认为4f轨道的贡献很小，有些则认为4f有重要的参与形成共价键的能力[10, 11]，杨武、高锦章等还计算了配合物体系中4f电子的共价成分[11]。实验证实镧系元素的离子以+3价最稳定，然而多数镧系原子的基态不包括5d电子，因此在形成离子的过程中必定会有4f电子的丧失。考虑镧系元素形成配合物的情况，除放射性的钷外，已发现配位数高达10的所有镧系元素的配合物，发现配位数为11的镧系元素有La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Ho和Yb，发现配位数为12的镧系元素有La、Ce、Pr、Nd、Eu、Gd和Dy[12]，相信4f电子在形成这些配合物的过程中发挥有重要作用。此外，由于众多f电子和f轨道的参与，镧系元素的原子和离子有3万多条可观察到的光谱线[12]，这是光谱化学需要考虑的问题。

(2)对于锕系元素，已发现的前五个元素(Ac, Th, Pa, U, Np)的最高价态分别是3、4、5、6和7，这实际上已包括了这五个元素的所有5f、6d和7s电子；其它元素的已发现氧化价态如Pu的7价和Am的6价要分别涉及5个和4个5f电子，Cm、Bk和Cf的4价以及Es、Fm、Md和No的3价也要涉及到一两个f电子[13]。关于锕系元素配合物的形成规律，有研究表明5f轨道参与了配位化合物中化学键的杂化和形成，加上一个7s轨道和一个6d轨道，总共有8~9个轨道参与了配位键的生成[14]；至于配合物的配位数，一般可达8~9，有些化合物还可高达12[13,14]。