Natrium besitzt ein Elektron in seiner äußersten Schale, Chlor hingegen sieben. Natrium gibt sein Elektron an Chlor ab. Dadurch entsteht Natriumchlorid. Die Elektronen der äußersten Schale werden Valenzelektronen genannt und bestimmen die Bindungseigenschaften eines Atoms. Sie sind an chemischen Reaktionen beteiligt. Die Anzahl der Valenzelektronen bestimmt die Gruppe eines Elements im Periodensystem und sein chemisches Verhalten.

Valenzelektronen besetzen die höchste Hauptenergiestufe. Bei Hauptgruppenelementen entspricht die Anzahl der Valenzelektronen – mit einigen Abweichungen – der Gruppennummer (Gruppen 1, 2 und 13 bis 18). Wasserstoff und Helium bilden Ausnahmen. Helium besitzt zwei Valenzelektronen und gehört zur Gruppe 18. Die Oktettregel besagt, dass Atome Elektronen aufnehmen, abgeben oder teilen, um acht Valenzelektronen zu erreichen – die Elektronenkonfiguration der Edelgase. Diese Regel erklärt einen Großteil der chemischen Bindung.

Valenzelektronen bestimmen Oxidationsstufen, Reaktivität und Bindungsmuster. Metalle geben Valenzelektronen ab und bilden Kationen. Nichtmetalle nehmen Elektronen auf oder teilen sie und bilden Anionen oder kovalente Bindungen. Die Anzahl der Valenzelektronen bestimmt auch die Anzahl der Bindungen, die ein Atom eingehen kann. Kohlenstoff hat vier Valenzelektronen und bildet vier Bindungen. Stickstoff hat fünf und bildet drei Bindungen. Sauerstoff hat sechs und bildet zwei Bindungen.

Das Konzept ist einfach, erklärt aber sehr viel. Das Periodensystem basiert auf den Valenzelektronenkonfigurationen. Daraus ergibt sich die chemische Reaktivität. Das Valenzelektron ist der Schlüssel zum Verständnis der Chemie.