Por Kevin Carr – Actualizado el 24 de marzo de 2022
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Los átomos se conectan a través de enlaces químicos compartiendo electrones, un proceso regido por el recuento de electrones más externos de cada elemento. La cantidad de electrones disponibles para compartir en la capa exterior es lo que los químicos llaman valencia.
El hidrógeno, junto con todos los elementos del primer grupo de la tabla periódica, tiene una valencia uno.
Los electrones de valencia son los electrones que residen en el nivel de energía más alto y que pueden participar en el enlace químico. En química covalente, estos electrones se comparten entre átomos para satisfacer la regla del octeto, que establece que una configuración estable generalmente requiere ocho electrones en la capa exterior. Cuando un átomo ya tiene ocho electrones, se comporta como un gas noble y permanece inerte. Los átomos con menos de ocho electrones compartirán o transferirán electrones para completar su octeto.
El hidrógeno es un caso especial:su orbital 1s sólo puede acomodar dos electrones. El único electrón en este orbital es su electrón de valencia, por lo que el número de valencia del hidrógeno es uno. Puede compartir este electrón solitario con otro átomo para llenar su capa, o puede perderlo para formar un protón (H+) en soluciones ácidas. Debido a esta versatilidad, los enlaces de hidrógeno con muchos elementos. Por ejemplo, cuatro átomos de hidrógeno se unen con un átomo de carbono (valencia cuatro) para formar metano (CH4), y tres átomos de hidrógeno se combinan con un átomo de nitrógeno (valencia cinco) para producir amoníaco (NH3).
La capacidad del hidrógeno para compartir o donar su electrón de valencia le permite formar enlaces tanto covalentes como iónicos. Puede donar su electrón a átomos electronegativos como el flúor o el cloro, creando especies iónicas como el HCl+. El hidrógeno también puede emparejarse consigo mismo para producir moléculas de H2. En una solución acuosa, el hidrógeno a menudo pierde su electrón y se convierte en el hidrón (H+) que contribuye a la acidez de la solución.
Los elementos del grupo 1, incluidos el litio, el sodio y el potasio, también tienen valencia uno. Los elementos del grupo 2 (berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario) tienen una valencia de dos. Los metales de transición (grupos 3 a 12) muestran un rango de valencias de uno a siete, dependiendo de su configuración electrónica y estado de oxidación.
Los átomos del grupo 13 (boro, aluminio) tienen una valencia máxima de tres. Los átomos del grupo 14 (carbono, silicio, germanio) pueden alcanzar una valencia de cuatro. Los átomos del grupo 15 (nitrógeno, fósforo, arsénico) tienen un máximo de cinco. Los átomos del grupo 16 (oxígeno, azufre, selenio) alcanzan hasta seis. Los átomos del grupo 17 (flúor, cloro, bromo) pueden llegar a siete. Los gases nobles (grupo 18) poseen ocho electrones de valencia pero, como ya son estables, se considera que tienen una valencia cero.
