Образование химических связей возможно при наличии в атоме неспаренных электронов. Во многих элементах не все электроны внешнего электронного уровня являются неспаренными.
Например, в атомах кислорода и серы по шесть электронов на внешнем уровне, но из них только два неспаренных:
Однако, в атоме серы на внешнем электронном уровне есть еще пустые 3d-орбитали, на которые могут переходить электроны с 3s- и 3р-орбиталей, в результате в атоме серы становится шесть неспаренных электронов:
Поэтому максимальная валентность серы равна шести, то есть совпадает с числом электронов на внешнем электронном уровне. В атоме кислорода на втором уровне нет d-орбиталей, поэтому нет возможности для распаривания электронов, и валентность кислорода не может быть больше двух, то есть не равна числу электронов на внешнем уровне.
Решебник
по
химии
за 11 класс (Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман, 2000 год),
задача №10
к главе «Глава II. Периодический закон и периодическая система Д.И. Менделеева на основе учения о строении атома».