Vă explicăm ce este valența în chimie și care sunt tipurile de valență. De asemenea, exemple de unele elemente chimice.
Ce este valencia?
În chimie, vorbim de valență pentru a ne referi la numărul de electroni pe care un atom al unui element chimic dat îi are la ultimul său nivel de Energie. Un alt mod de a interpreta valența este numărul de electroni la care un atom al unui anumit element chimic trebuie să renunțe sau să accepte pentru a-și îndeplini ultimul nivel de energie. Aceste electroni au o relevanță deosebită, deoarece sunt responsabile pentru formarea de legături chimice, de exemplu, legaturi covalente (co-valent: au valență în comun). Acești electroni sunt cei care intervin în reacții chimice.
Un atom poate avea una sau mai multe valențe. Din acest motiv acest concept (creat în secolul al XIX-lea pentru a explica „afinitățile” dintre diferiți atomi cunoscut) a fost înlocuit cu cel de „număr de oxidare”, care în final reprezintă practic același lucru.
De exemplu, atomul de hidrogen are valență 1, ceea ce înseamnă că poate împărți un electron în ultima sa înveliș; carbonul, pe de altă parte, are o valență de 2 sau 4, adică poate ceda doi sau patru electroni. Prin urmare, numărul de valență reprezintă capacitatea elementului de a câștiga sau de a ceda electroni în timpul unei reacții sau Legătură chimică.
De-a lungul istoriei, conceptul de valență a permis dezvoltarea unor teorii privind legăturile chimice, precum:
- Structura lui Lewis. Este o reprezentare bidimensională a molecule sau ionii, unde legăturile covalente sunt reprezentate prin liniuțe și electronii neîmpărțiți prin puncte. Dacă există perechi de electroni singuri în structuri, acestea sunt reprezentate prin două puncte.
- Teoria legăturii de valență. Această teorie afirmă că atomul central dintr-o moleculă tinde să formeze perechi de electroni, ceea ce depinde de limitările geometrice ale moleculei și de respectarea regulii octetului (ionii elemente chimice trebuie să-și completeze ultimul nivel de energie cu 8 electroni pentru a ajunge la o configurație mai stabilă).
- Teoria orbitalilor moleculari. Conform acestei teorii, electronii nu sunt alocați legăturilor individuale dintre atomi (după cum se precizează în structura Lewis), dar acești electroni se mișcă în întreaga moleculă sub influența nucleelor atomice.
- Teoria repulsiei perechilor de electroni a învelișului de valență. Această teorie se bazează pe respingerea electrostatică a electronilor de valență ai unui atom, care se resping reciproc până la atingerea unui aranjament în spațiu, unde în cele din urmă nu se mai resping și geometria moleculei este definită în această configurație.
Tipuri de valență
Există două tipuri diferite de valență:
- Valenta pozitiva maxima. Ea reflectă capacitatea combinatorie maximă a unui atom, adică cel mai mare număr de electroni la care poate renunța. Electronii sunt încărcați negativ, astfel încât un atom care îi renunță capătă o valență pozitivă (+).
- Valencia negativ. Reprezintă capacitatea unui atom de a se combina cu altul care are o valență pozitivă. Atomii care primesc electroni au o valență negativă (-).
Valencia elementelor
Valențele cunoscute ale unor elemente ale tabelul periodic sunt după cum urmează:
- Hidrogen (H): 1
- Carbon (C): 2, 4
- Sodiu (Na): 1
- Potasiu (K): 1
- Aluminiu (Al): 3
- Mercur (Hg): 1, 2
- Calciu (Ca): 2
- Fier (Fe): 2, 3
- Plumb (Pb): 2, 4
- Crom (Cr): 2, 3, 6
- Mangan (Mn): 2, 3, 4, 6, 7
- Clor (Cl): 1, 3, 5, 7
- Oxigen (O): 1,2
- Sulf (S): 2, 4, 6
- Azot (N): 1, 2, 3, 4, 5
- Arsenic (As): 3, 5
- Bor (B): 3
- Siliciu (Si): 4
- Aur (Au): 1, 3
- Argint (Ag): 1
- Fosfor (P): 3, 5
- Raza (Ra): 2
- Magneziu (Mg): 2
- Cupru (Cu): 1, 2