La lógica de las valencias

Las valencias de los elementos químicos no son solamente una serie de números que parecen carecer de sentido y que hay que aprenderse de memoria. Con todo lo que sabemos sobre configuraciones electrónicas es posible razonar por qué los elementos de los grupos principales tienen las valencias que tienen y no otras.

Las valencias son básicamente los números con los que se puede combinar un elemento y están relacionadas con los electrones de la capa de valencia. Es decir, con el número de electrones de capa de valencia que es capaz de poner en juego para poner enlaces

Un elemento del grupo 1, por ejemplo, tiene configuración de capa de valencia ns¹, por lo que puede poner 1 electrón en juego para conseguir la configuración de un gas noble. De ahí que la valencia sea 1. El mismo razonamiento se puede utilizar para los elementos del grupo 2 y 13 (con  2 electrones de capa de valencia y con 3 electrones de capa de valencia, respectivamente).

En el caso del grupo 14 se empieza con los elementos que tienen más de una valencia. En el grupo 14, la configuración de capa de valencia es ns2 np2. Puede poner en juego sus 4 electrones de capa de valencia, de ahí la valencia 4. Sin embargo, los orbitales p son más externos que los orbitales s. Por eso también se pueden poner en juego esos 2 electrones de orbitales p y se justifica la valencia 2. Este mismo razonamiento se observa en el caso de las valencias 5 (5 electrones de capa de valencia) y 3 (3 electrones p) para los elementos del grupo 15.

En el caso del grupo 16 las valencias 4 y 6 también se justifican por lo explicado hasta ahora. Además se tiene la valencia 2. Esto se debe a que 2 es justamente el número de electrones de capa de valencia que necesita aceptar un elemento del grupo 16 para alcanzar la configuración de gas noble (El oxígeno es tan electronegativo que no va a dejar que sus electrones de capa de valencia se pongan en juego, sino que sólo acepta 2 electrones, de ahí que sólo tenga valencia 2). De este mismo modo se justifica la valencia 1 de los elementos del grupo 17 (1 electrón para llegar a configuración de gas noble). La valencia 5 viene por los 5 electrones de los orbitales p y la valencia 7, por tener 7 electrones de capa de valencia.