Spieghiamo cos'è la valenza in chimica e quali sono i tipi di valenza. Inoltre, esempi di alcuni elementi chimici.
Cos'è Valencia?
In chimica, si parla di valenza per riferirsi al numero di elettroni che un atomo di un dato elemento chimico ha al suo ultimo livello di Energia. Un altro modo di interpretare la valenza è come il numero di elettroni che un atomo di un certo elemento chimico deve cedere o accettare per completare il suo ultimo livello energetico. Queste elettroni sono di particolare rilevanza, poiché sono responsabili della formazione di legami chimici, ad esempio, legami covalenti (covalente: condividono valenza). Sono questi elettroni che intervengono nella reazioni chimiche.
Un atomo può avere una o più valenze. Per questo motivo questo concetto (creato nel XIX secolo per spiegare le "affinità" tra le diverse atomi noto) è stato sostituito con quello di "numero di ossidazione", che alla fine rappresenta praticamente la stessa cosa.
Ad esempio, l'atomo di idrogeno ha valenza 1, il che significa che può condividere un elettrone nel suo ultimo guscio; il carbonio, invece, ha valenza 2 o 4, cioè può cedere due o quattro elettroni. Quindi, il numero di valenza rappresenta la capacità dell'elemento di guadagnare o cedere elettroni durante una reazione o Legame chimico.
Nel corso della storia, il concetto di valenza ha permesso lo sviluppo di teorie sui legami chimici, come:
- struttura di Lewis. È una rappresentazione bidimensionale del molecole o il ioni, dove i legami covalenti sono rappresentati da trattini e gli elettroni non condivisi da punti. Se ci sono coppie di elettroni solitari nelle strutture, sono rappresentate da due punti.
- La teoria del legame di valenza. Questa teoria afferma che l'atomo centrale in una molecola tende a formare coppie di elettroni, il che dipende dai limiti geometrici della molecola e dal rispetto della regola dell'ottetto (gli ioni del elementi chimici devono completare il loro ultimo livello energetico con 8 elettroni per raggiungere una configurazione più stabile).
- La teoria degli orbitali molecolari. Secondo questa teoria, gli elettroni non sono assegnati ai singoli legami tra gli atomi (come affermato nella struttura di Lewis), ma questi elettroni si muovono attraverso la molecola sotto l'influenza dei nuclei atomici.
- La teoria della repulsione della coppia di elettroni del guscio di valenza. Questa teoria si basa sulla repulsione elettrostatica degli elettroni di valenza di un atomo, che si respingono reciprocamente fino a raggiungere una disposizione nello spazio, dove alla fine non si respingono più e la geometria della molecola è definita in questa configurazione.
Tipi di valenza
Esistono due diversi tipi di valenza:
- Massima valenza positiva. Riflette la massima capacità combinatoria di un atomo, cioè il maggior numero di elettroni che può cedere. Gli elettroni sono carichi negativamente, quindi un atomo che li cede assume una valenza positiva (+).
- Valenzano negativo. Rappresenta la capacità di un atomo di combinarsi con un altro che ha una valenza positiva. Gli atomi che ricevono elettroni hanno valenza negativa (-).
Valencia degli elementi
Le valenze note di alcuni elementi della tavola periodica sono come segue:
- Idrogeno (H): 1
- Carbonio (C): 2, 4
- Sodio (Na): 1
- Potassio (K): 1
- Alluminio (Al): 3
- Mercurio (Hg): 1, 2
- Calcio (Ca): 2
- Ferro (Fe): 2, 3
- Piombo (Pb): 2, 4
- Cromo (Cr): 2, 3, 6
- Manganese (Mn): 2, 3, 4, 6, 7
- Cloro (Cl): 1, 3, 5, 7
- Ossigeno (O): 1,2
- Zolfo (S): 2, 4, 6
- Azoto (N): 1, 2, 3, 4, 5
- Arsenico (Come): 3, 5
- Boro (B): 3
- Silicio (Si): 4
- Oro (Au): 1, 3
- Argento (Ag): 1
- Fosforo (P): 3, 5
- Raggio (Ra): 2
- Magnesio (Mg): 2
- Rame (Cu): 1, 2