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    ¿Qué son los electrones de valencia y cómo están relacionados con el comportamiento de enlace de los átomos?

    Todos los átomos están formados por un núcleo cargado positivamente rodeado de electrones cargados negativamente. Los electrones más externos, los electrones de valencia, pueden interactuar con otros átomos y, dependiendo de cómo esos electrones interactúen con otros átomos, se forma un enlace iónico o covalente, y los átomos se fusionan para formar una molécula.

    Cáscaras de electrones

    Cada elemento está rodeado por una cierta cantidad de electrones que pueblan los orbitales de electrones. Cada orbital requiere dos electrones para ser estable, y los orbitales están organizados en capas, con cada caparazón sucesivo de un nivel de energía más alto que el anterior. La capa más baja contiene solo un orbital de electrones, 1S, y, por lo tanto, requiere solo dos electrones para ser estable. El segundo caparazón (y todos los que siguen) contiene cuatro orbitales: 2S, 2Px, 2Py y 2Pz (una P para cada eje: x, y, z) y requiere ocho electrones para ser estables.

    Al descender por las filas de la Tabla Periódica de los Elementos, existe una nueva capa de 4 orbitales de electrones, con la misma configuración que la segunda capa, alrededor de cada elemento. Por ejemplo, el hidrógeno en la primera fila tiene solo el primer caparazón con un orbital (1S), mientras que el cloro en la tercera fila tiene el primer caparazón (1S orbital), el segundo caparazón (2S, 2Px, 2Py, 2Pz orbitales) y un tercero shell (3S, 3Px, 3Py, 3Px orbitales).

    Nota: El número delante de cada uno de los orbitales S y P es una indicación del caparazón en el que reside ese orbital, no de la cantidad.

    Valence Electrons

    Los electrones en la capa exterior de cualquier elemento son sus electrones de valencia. Dado que todos los elementos quieren tener una capa exterior completa (ocho electrones), estos son los electrones que está dispuesto a compartir con otros elementos para formar moléculas o abandonar completamente para convertirse en un ion. Cuando los elementos comparten electrones, se forma un fuerte enlace covalente. Cuando un elemento cede un electrón externo, resulta en iones de carga opuesta que se mantienen unidos por un enlace iónico más débil.

    Enlaces iónicos

    Todos los elementos comienzan con una carga equilibrada. Es decir, la cantidad de protones cargados positivamente es igual a la cantidad de electrones cargados negativamente, lo que resulta en una carga neutral total. Sin embargo, a veces un elemento con solo un electrón en un caparazón de electrones cederá ese electrón a otro elemento que necesita solo un electrón para completar un caparazón.

    Cuando eso sucede, el elemento original desciende a un caparazón completo y el segundo electrón completa su capa superior; ambos elementos ahora son estables. Sin embargo, debido a que el número de electrones y protones en cada elemento ya no es igual, el elemento que recibió el electrón ahora tiene una carga negativa neta y el elemento que cede el electrón tiene una carga positiva neta. Las cargas opuestas causan una atracción electrostática que atrae a los iones en una formación de cristal. Esto se llama un enlace iónico.

    Un ejemplo de esto es cuando un átomo de sodio abandona su único electrón 3S para llenar el último caparazón de un átomo de cloro, que solo necesita un electrón más para estabilizarse. Esto crea los iones Na- y Cl +, que se unen para formar NaCl o sal de mesa común.

    Enlaces covalentes

    En lugar de regalar o recibir electrones, dos (o más) átomos pueden también comparten pares de electrones para llenar sus capas externas. Esto forma un enlace covalente, y los átomos se fusionan en una molécula.

    Un ejemplo de esto es cuando dos átomos de oxígeno (seis electrones de valencia) encuentran carbono (cuatro electrones de valencia). Como cada átomo quiere tener ocho electrones en su capa exterior, el átomo de carbono comparte dos de sus electrones de valencia con cada átomo de oxígeno, completando sus caparazones, mientras que cada átomo de oxígeno comparte dos electrones con el átomo de carbono para completar su caparazón. La molécula resultante es dióxido de carbono o CO2.

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