La valenza è una misura della reattività di un atomo o di una molecola. Puoi ricavare la valenza di molti elementi guardando le loro posizioni nella tavola periodica, ma questo non è vero per tutti loro. È anche possibile calcolare la valenza di un atomo o di una molecola osservando come si combina con altri atomi o molecole con valenze conosciute.
La regola di ottetto
Quando si determina la valenza di un atomo o di una molecola (uno per il quale non è possibile utilizzare la tavola periodica per determinare la valenza), i chimici usano la regola dell'ottetto. Secondo questa regola, gli atomi e le sostanze chimiche si combinano in modo tale da produrre otto elettroni nel guscio esterno di qualsiasi composto sia forma. Un guscio esterno con otto elettroni è pieno, il che significa che il composto è stabile.
Quando un atomo o una molecola ha da uno a quattro elettroni nel suo guscio esterno, ha una valenza positiva, il che significa che dona i suoi elettroni liberi . Quando il numero di elettroni è quattro, cinque, sei o sette, si determina la valenza sottraendo il numero di elettroni da 8. Questo perché è più facile che l'atomo o la molecola accettino gli elettroni per raggiungere la stabilità. Tutti i gas nobili - ad eccezione dell'elio - hanno otto elettroni nei loro gusci più esterni e sono chimicamente inerti. L'elio è un caso speciale - è inerte, ma ha solo due elettroni nella sua shell più esterna.
La tavola periodica
Gli scienziati hanno organizzato tutti gli elementi che sono attualmente noti in un grafico chiamato la tavola periodica, e in molti casi, puoi determinare la valenza guardando il grafico. Ad esempio, tutti i metalli nella colonna 1, inclusi idrogeno e litio, hanno una valenza di +1, mentre tutti quelli nella colonna 17, inclusi fluoro e cloro, hanno una valenza di -1. I gas nobili nella colonna 18 hanno una valenza di 0 e sono inerti.
Non è possibile trovare la valenza di rame, oro o ferro usando questo metodo perché hanno più gusci di elettroni attivi. Questo è vero per tutti i metalli di transizione nelle colonne da 3 a 10, gli elementi più pesanti nelle colonne da 11 a 14, i lantanidi (elementi 57-71) e gli attinidi (elementi 89-103).
Determinazione della validità da Formule chimiche
È possibile determinare la valenza di un elemento di transizione o di un radicale in un particolare composto osservando come si combina con elementi con valenza nota. Questa strategia si basa sulla regola dell'ottetto, che ci dice che elementi e radicali si combinano in modo da produrre un guscio esterno stabile di otto elettroni.
Come semplici illustrazioni di questa strategia, si noti che il sodio (Na), con una valenza di +1, combina facilmente con il cloro (Cl), che ha una valenza di -1, per formare cloruro di sodio (NaCl), o sale da cucina. Questo è un esempio di una reazione ionica in cui un elettrone è donato da un atomo e accettato dall'altro. Tuttavia, occorrono due atomi di sodio per combinarsi ionicamente con lo zolfo (S) per formare solfuro di sodio (Na 2S), un sale fortemente alcalinizzante utilizzato nell'industria della pasta di legno. Poiché per formare questo composto occorrono due atomi di sodio, la valenza dello zolfo deve essere -2. Per applicare questa strategia a molecole più complesse, è importante innanzitutto comprendere che gli elementi a volte si combinano per formare radicali reattivi che hanno Abbiamo ancora raggiunto un guscio esterno stabile di otto elettroni. Un esempio è il radicale solfato (SO 4). Questa è una molecola tetraedrica in cui l'atomo di zolfo condivide elettroni con quattro atomi di ossigeno in quello che è chiamato un legame covalente. In un tale composto, non è possibile derivare la valenza degli atomi nel radicale osservando la formula. Tuttavia, è possibile determinare la valenza del radicale mediante i composti ionici che forma. Ad esempio, il radicale solfato si combina ionicamente con l'idrogeno per formare acido solforico (H 2SO 4). Questa molecola contiene due atomi di idrogeno, ciascuno con una nota valenza di +1, quindi in questo caso la valenza del radicale è -2. Una volta determinata la valenza del radicale, puoi usarla calcolare la valenza di altri elementi e molecole con cui combina. Ad esempio, il ferro (Fe) è un metallo di transizione che può esibire più valenze. Quando si combina con il radicale solfato per formare solfato ferroso, FeSO 4, la sua valenza deve essere +2, poiché la valenza del radicale solfato, determinata dal legame che forma con l'idrogeno, è -2.
