Los electrones están dispuestos alrededor del núcleo de un átomo en niveles de energía específicos, llamadas cáscaras de electrones . Cada carcasa puede contener un número máximo de electrones:
* shell 1 (k shell): Sostiene hasta 2 electrones
* shell 2 (l shell): Tiene hasta 8 electrones
* shell 3 (m shell): Tiene hasta 18 electrones
* shell 4 (n shell): Sostiene hasta 32 electrones
Dentro de cada caparazón, los electrones se organizan aún más en subshells (S, P, D, F) con diferentes formas y energías. La carcasa más externa se llama la carcasa de valencia , y sus electrones se llaman electrones de valencia .
La reactividad está determinada principalmente por el número de electrones de valencia y su disposición:
* Los átomos con una carcasa de valencia completa (8 electrones) son generalmente poco reactivos o inertes. Tienen una configuración estable y están contentos con su disposición de electrones. Por ejemplo, los gases nobles (él, ne, ar, kr, xe, rn) son inertes debido a sus capas de valencia completa.
* Los átomos con menos de 8 electrones de valencia son generalmente reactivos. Tienden a ganar, perder o compartir electrones para lograr una configuración estable con una carcasa de valencia completa.
* El número de electrones de valencia determina el tipo de enlaces químicos que puede formar un átomo. Los átomos con 1-3 electrones de valencia tienden a perder electrones y forman iones positivos (cationes). Los átomos con 5-7 electrones de valencia tienden a ganar electrones y forman iones negativos (aniones). Los átomos con 4 electrones de valencia pueden perder o ganar electrones, o compartir electrones para lograr una configuración estable.
Ejemplo:
* sodio (na) tiene 1 electrón de valencia. Pierde fácilmente este electrón para lograr una configuración estable como Neon (NE), que tiene una carcasa de valencia completa. Esto hace que el sodio sea altamente reactivo y forma un catión (Na+).
* cloro (cl) tiene 7 electrones de valencia. Obtiene fácilmente 1 electrón para lograr una configuración estable como Argón (AR), que tiene una carcasa de valencia completa. Esto hace que el cloro sea altamente reactivo y forma un anión (Cl-).
Factores adicionales que influyen en la reactividad:
* Electronegatividad: La tendencia de un átomo a atraer electrones hacia sí mismo. Es más probable que más átomos electronegativos ganen electrones y formen iones negativos, lo que los hace más reactivos.
* Energía de ionización: La energía requerida para eliminar un electrón de un átomo. Los átomos con baja energía de ionización tienen más probabilidades de perder electrones y formar iones positivos, lo que los hace más reactivos.
* Tamaño atómico: Los átomos más pequeños tienden a ser más reactivos debido a sus nubes de electrones más concentradas, lo que puede interactuar más fácilmente con otros átomos.
Comprender la disposición de los electrones alrededor del núcleo es crucial para predecir y explicar la reactividad de los elementos. Este conocimiento nos ayuda a comprender cómo los átomos se combinan para formar moléculas y cómo ocurren las reacciones químicas.
