Di David Stewart • Aggiornato il 24 marzo 2022
Gli elettroni orbitano attorno a un nucleo atomico a livelli energetici discreti. Gli elettroni più esterni, noti come elettroni di valenza, determinano il modo in cui un atomo interagisce con gli altri. Gli atomi si sforzano di raggiungere una configurazione stabile simile al gas nobile più vicino, tipicamente donando, accettando o condividendo questi elettroni. Questo comportamento è chiamato valenza dell'atomo.
La valenza variabile descrive la capacità di un elemento di mostrare diversi stati di carica a seconda della reazione. Ad esempio, il ferro forma FeO con valenza +2 e Fe2O3 con valenza +3.
Quando un atomo dona o accetta elettroni di valenza, spesso crea un legame ionico. Al contrario, quando gli atomi condividono questi elettroni, si forma un legame covalente. Entrambi i tipi di legami sono fondamentali per la struttura e le proprietà dei composti chimici.
Alcuni elementi non aderiscono ad un'unica valenza. Il loro stato di ossidazione varia con l'ambiente chimico, influenzando le proprietà dei composti risultanti. Lo spostamento del ferro da +2 nell’ossido ferroso (FeO) a +3 nell’ossido ferrico (Fe2O3) esemplifica questo fenomeno. Il comportamento magnetico di questi ossidi differisce di conseguenza.
Gli esempi includono il perossido di idrogeno (H2O2), dove l'idrogeno ha una valenza +2, rispetto all'acqua (H2O), dove l'idrogeno è +1. L'azoto si trova nell'ammonio (NH4+), dove ha valenza -3, e nel protossido di azoto (N2O), dove ha valenza +1.
I chimici indicano lo stato di ossidazione di un elemento con un numero romano in apice accanto al suo simbolo. Ad esempio, P V Cl5 indica che il fosforo è nello stato +5 nel pentacloruro di fosforo.
Dati provenienti dall'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata (IUPAC) e da libri di testo standard di chimica inorganica.
