Tabla de valencias
Una de las principales características que se observan en la tabla periódica de los elementos son las valencias, pues estas son las que permiten formular los diferentes compuestos químicos que existen en el campo científico.
Es por ello que en esta oportunidad hablaremos un poco más acerca de las valencias y veremos cómo se distribuyen en la tabla periódica.
¿Qué es una valencia?
Cuando se habla de una valencia, generalmente se hace referencia a una unidad de medida que permite establecer la cantidad de enlaces químicos que es capaz de formar un átomo, es decir que mediante la valencia se puede conocer el poder de combinación que posee un elemento con otro.
En otras palabras la valencia también se define como el número de electrones que le faltan a un elemento o que estos deben ceder para completar su último nivel de energía. Estos electrones son los que participan durante una reacción química, es decir, son los que permiten establecer un enlace químico con otro elemento.
Hay elementos que poseen más de una valencia, es por eso que este término fue remplazado con el de números de oxidación.
A través del siglo XX, el concepto de valencia ha sido parte fundamental para describir el enlace químico, la estructura de Lewis (1916), la teoría del enlace de valencia (1927), la teoría de los orbitales moleculares (1928), la teoría de repulsión de pares electrónicos de la capa de valencia (1958) y todos los métodos más avanzados de química cuántica.
El origen de la palabra “valencia” proviene del año 1543, del latín valentía «fuerza, capacidad». Mientras que el significado químico del poder combinante de un elemento, está registrado desde 1884 por el alemán Valenz.
En 1890, William Higgins publicó bocetos acerca de lo que él llamó combinaciones de partículas «últimas», que permitieron esbozar el concepto de enlaces de valencia.
Higgins expuso que la fuerza entre la partícula última de oxígeno y la partícula última de nitrógeno era 6, luego la fuerza del enlace debería ser dividida acordemente y de modo parecido para las otras posibles combinaciones de partículas últimas (las de la tabla periódica).
Muchos validan una publicación de Edward Frankland, acerca del origen de la teoría de las valencias químicas, en donde combinó las viejas teorías de los radicales libres y la “teoría de tipos”, con conceptos acerca de afinidad química.
Todo esto para demostrar que ciertos elementos tienden a combinarse con otros elementos para formar compuestos conteniendo tres equivalentes del átomo unido, por ejemplo, en los grupos de tres átomos (NO3, NH3, NI3) o cinco, por ejemplo en los grupos de cinco átomos (N2O5, NH4O, P2O5).
En resumen el concepto de valencia fue desarrollado a finales del siglo XIX, en el intento de hacer más racional y comprensible el tema de las fórmulas químicas de los diferentes compuestos químicos. En 1919, este concepto tuvo gran relevancia, cuando Irving Langmuir, tomó el término de valencia para poder explicar el modelo de átomo cúbico de Lewis.
En este sentido enunció que el número de electrones pares que puede tener cualquier átomo al compartir con el átomo que se encuentra a su lado se conoce como covalencia del átomo. El prefijo “co-” de covalencia, significa “junto”, estableciendo que un enlace co-valente se refiere a que los átomos comparten la valencia.
Entonces, si un átomo tiene la valencia +1 significa que éste perdió un electrón, y si otro átomo tiene una valencia -1, significa que tienen un electrón más. Por lo tanto, tiene sentido que un enlace se forme entre dos átomos que se complementen o que comparten sus tendencias del balance de las valencias.
En este caso es más conveniente hablar de enlaces covalentes, que de la palabra valencia simplemente, ya que este último término se encuentra en desuso debido a los adelantos dentro del campo de los enlaces químicos, sin embargo, en la actualidad sigue siendo muy usado de manera común sobre todo en los cursos elementales de química.
Tipos de valencias
Existen varios tipos de valencias:
La valencia positiva máxima, que es un número positivo y se refiere a la máxima capacidad que tiene un átomo para combinarse.
De manera general este número coincide con el grupo al que pertenece dentro de la tabla periódica. Por ejemplo, el cloro (Cl) pertenece al grupo VII A y su valencia positiva máxima es 7.
También existen las valencias negativas, que también representan la capacidad que posee un átomo de poder combinarse con otro, pero con ciertas diferencias, ya que este número negativo puede encontrarse determinando lo que le falta a la valencia positiva máxima para llegar al número 8, pero siempre con signo negativo.
La valencia negativa es solo para el grupo A no para el grupo B, de manera más específica el número negativo refleja la capacidad que tiene un átomo de combinarse con otro pero que esté actuando con valencia positiva.
Ejemplo: a la valencia máxima positiva del átomo de cloro que es 7, por lo que le falta un electrón para cumplir el octeto, entonces su valencia negativa será -1.
Aspectos a considerar:
La valencia de un elemento no siempre corresponde a su estado de oxidación más alto: a excepción del rutenio, osmio y xenón, que poseen valencias de seis (hexafluoruros), pero que también pueden formar compuestos con oxígeno en el estado de oxidación +8, y cloro, que tiene una valencia de cinco, pero un estado de oxidación máximo de +7 (en los percloratos).
El concepto de «combinación» no se puede igualar con el número de enlaces formados por un átomo. Por ejemplo, en el fluoruro de litio cada átomo de litio se encuentra rodeado por seis átomos de flúor, mientras que la valencia del litio es conocida universalmente como uno (+1), como sugiere la fórmula LiF. En la fase gaseosa, el LiF existe como moléculas discretas diatómicas tal y como las valencias sugieren.
Tabla de valencias
En este punto ya debes saber que la tabla periódica divide los elementos químicos principalmente en dos grupos: los metales y los no metales. Los metales poseen valencia positiva y los no metales pueden contemplar elementos con valencias positivas (en todos) y negativas (en casi la mayoría de los elementos).
Para ubicar el número de valencia de cada elemento solo tendrás que buscar tu tabla periódica y saber en qué grupo se encuentran los elementos, en los metálicos o no metálicos, además recuerda que su máxima valencia coincide con el número de grupo al que pertenece el elemento.
De todas maneras a continuación te mostramos un resumen de las valencias en una tabla de valencias.
| Elemento | Símbolo | Número de Valencia | Elemento | Símbolo | Número de Valencia |
| Aluminio | Al | +3 | Antimonio | Sb | +3 y +5 |
| Arsénico | As | +3 y +5 | Astato | At | +1, +3, +5 y +7 |
| Azufre | S | +2, +4 y +6 | Bario | Ba | +2 |
| Berilio | Be | +2 | Bismuto | Bi | +3 y +5 |
| Boro | B | +3 | Bromo | Br | +1 y +5 |
| Cadmio | Cd | +2 | Calcio | Ca | +2 |
| Carbono | C | +2 y +4 | Cesio | Cs | +1 |
| Zinc | Zn | +2 | Circonio | Zr | +4 |
| Cloro | Cl | +1, +3, +5 y +7 | Cobalto | Co | +2 y +3 |
| Cobre | Cu | +2 y +1 | Cromo | Cr | +2, +3, +4, +5 y +6 |
| Escandio | Sc | +3 | Estaño | Sn | +2 y +4 |
| Estroncio | Sr | +2 | Flúor | F | +1 |
| Fósforo | P | +1,+3 y +5 | Galio | Ga | +3 |
| Germanio | Ge | +2,+4 y -4 | Hafnio | Hf | +4 |
| Hidrógeno | H | +1 y -1 | Hierro | Fe | +2 y +3 |
| Iridio | Ir | +2, +3, +4 y +6 | Itrio | Y | +3 |
| Lantano | La | +3 | Litio | Li | +1 |
| Magnesio | Mg | +2 | Manganeso | Mn | +2, +3, +4, +6, +7 |
| Mercurio | Hg | +1 y +2 | Molibdeno | Mo | +2, +3, +4, +5 y +6 |
| Niobio | Nb | +3 | Níquel | Ni | +2 y +3 |
| Nitrógeno | N | +2, +3, +4 y +5 | Oro | Au | +1 y +3 |
| Osmio | Os | +2, +3, +4 y +6 | Oxígeno | O | +2 |
| Plata | Ag | +1 | Platino | Pt | +2 y +4 |
| Plomo | Pb | +2 y +4 | Potasio | K | +1 |
| Renio | Re | +1, +2, +4, +6 y +7 | Rodio | Rh | +2, +3 y +4 |
| Rubidio | Rb | +1 | Rutenio | Ru | +2, +3, +4, +6 y +8 |
| Selenio | Se | +2, +4 y +6 | Silicio | Si | +4 |
| Sodio | Na | +1 | Talio | Tl | +1 y +3 |
| Tántalo | Ta | +5 | Tecnecio | Tc | +7 |
| Telurio | Te | +2, +4 y +6 | Titanio | Ti | +3 y +4 |
| Vanadio | V | +2, +3, +4 y +5 | Yodo | I | +1,+3, +5 y +7 |
Recuerda que los signos positivos o negativos de las valencias simplemente significan si los elementos tienen electrones en exceso por compartir, o si se encuentran disponibles para formar un enlace covalente.
En realidad cuando se van a combinar los elementos entre sí, solo interesa el número sin el signo, por ejemplo si se combina el oxígeno con valencia de -2 y el hierro con valencia +3, se forma el compuesto Fe2O3, sin necesidad de colocar los signos positivos o negativos de la valencia.
Esperamos que toda esta información te haya servido para comprender que son las valencias y como se distribuyen en la tabla de valencias.
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