Valencias: ¿Qué son y tipos que hay?

El término valencias tiene diferentes implicaciones. Según el punto de vista de la ciencia, por ejemplo, la valencia es la palabra que distingue el número que muestra las perspectivas de mezcla que tiene una iota con respecto a otras para formar un compuesto. Es una acción relacionada con la cantidad de enlaces de sustancias que establecen las partículas de un componente compuesto.

Existen diferentes clases de valencia. La valencia positiva más extrema es el dígito positivo que refleja el límite más notable de una iota para consolidar y no es diferente para la reunión a la que se refiere en la Tabla Periódica de los Elementos. La valencia negativa, entonces, es el dígito negativo que demuestra los resultados potenciales de la partícula para unirse con una iota más con una valencia positiva.

Las valencias en la ciencia y la investigación del cerebro

En la ciencia, las valencias es la capacidad de una respuesta inmunitaria para unirse a un antígeno.

En la investigación cerebral, la valencia es la fascinación (valencia positiva) o la repugnancia (valencia negativa) hacia un elemento o circunstancia específica. La idea se utiliza además para agrupar sentimientos. Por ejemplo, el miedo, la molestia y la indignación tienen una valencia negativa, mientras que el placer o la excitación tienen una valencia positiva. En el momento en que hay una contención entre la valencia positiva y la negativa, se habla de irresolución.

– la estructura de Lewis (1916). Se trata de una representación de dos capas de partículas o partículas, en la que los enlaces covalentes se abordan mediante carreras y los electrones no compartidos mediante dabs.

– La hipótesis del enlace de valencia (1927). Esta hipótesis expresa que la iota focal en una partícula formará en general conjuntos de electrones, lo que depende de los imperativos matemáticos de la partícula y de la satisfacción de la regla del octeto (las partículas de los componentes de la sustancia necesitan terminar su último nivel de energía con 8 electrones para llegar a una configuración más estable).

– La hipótesis de los orbitales atómicos (1928). Según esta hipótesis, los electrones no se reparten en conexiones individuales entre partículas (como en la estructura de Lewis), sino que se mueven por toda la partícula afectada por los núcleos nucleares.

– La hipótesis de la aversión al par de electrones de la capa de valencia (1958). Esta hipótesis depende de la aversión electrostática de los electrones de valencia de una iota, que se repelen entre sí hasta que llegan a un plan de juego en el espacio, donde por fin ya no se repelen y la matemática de la partícula se caracteriza en esta disposición.

Tipos de valencias

Hay dos tipos únicos de valencias:

– Mayor valencia positiva. Refleja el mayor límite combinatorio de una iota, es decir, el mayor número de electrones que puede ceder. Los electrones tienen carga negativa, por lo que una molécula que los cede obtiene una valencia positiva (+).

– Valencia negativa. Se refiere a la capacidad de una iota para unirse a otra molécula que tiene una valencia positiva. Las partículas que obtienen electrones tienen una valencia negativa (- ).

Valencias de los componentes

Las valencias conocidas de algunos componentes de la tabla intermitente son las siguientes

– Hidrógeno (H): 1

– Carbono (C): 2, 4

– Sodio (Na): 1

– Potasio (K): 1

– Aluminio (Al): 3

– Mercurio (Hg): 1, 2

– Calcio (Ca): 2

– Hierro (Fe): 2, 3

– Plomo (Pb): 2, 4

– Cromo (Cr): 2, 3, 6

– Manganeso (Mn): 2, 3, 4, 6, 7

– Cloro (Cl): 1, 3, 5, 7

– Oxígeno (O): 1, 2

– Azufre (S): 2, 4, 6

– Nitrógeno (N): 1, 2, 3, 4, 4, 5

– Arsénico (As): 3, 5

– Boro (B): 3

– Silicio (Si): 4

– Oro (Au): 1, 3

– Plata (Ag): 1

– Fósforo (P): 3, 5

– Radio (Ra): 2

– Magnesio (Mg): 2

– Cobre (Cu): 1, 2

Avances  informativos

– Los avances en la información sobre el interior de las partículas a partir de principios del siglo XX han hecho posible averiguar la sujeción sintética, tanto de las intensidades que tienen un diseño subatómico como de las que estructuran las organizaciones, en igualdad de condiciones.

– Hacia finales del siglo XVIII Joseph Louis Proust era profesor de ciencias en Segovia, y en su excepcional laboratorio completó una considerable cantidad de pruebas que le llevaron a planificar la supuesta Ley de las Proporciones Constantes.

Vio que cuando al menos dos componentes se consolidan para dar un determinado compuesto, generalmente lo hacen en similar medida de cargas. Por ejemplo, en el momento en que el carbono se consolida con el oxígeno para dar el gas que Joseph Black había llamado «aire fijo» en 1754, lo hacen en una proporción de 3 a 8.

Sin embargo, estos dos componentes pueden igualmente dar lugar a otro gas, evidentemente diverso, profundamente nocivo, en el que la proporción era de 3 a 4.

El desarrollo de mezclas inconfundibles entre dos componentes dados intrigó a John Dalton, que en Manchester se concentró en casi las extensiones de las cargas en tales casos, razonando que finalmente había una proporción numérica directa, en una proclamación conocida como la Ley de las Proporciones Múltiples. Estos y otros factores reales exploratorios le sirvieron para ampliar una hipótesis nuclear que fue un logro en toda la existencia de la ciencia.

Datos interesantes

– A principios de los 10 años del siglo XIX Dalton fomentaba una hipótesis según la cual los compuestos de sustancias se producen por la reunión de varias partículas, y se apresuró a distribuir una tabla de cargas relativas e imágenes de un par de componentes.

En su hipótesis tomó de los antiguos sabios la posibilidad de iotas irrompibles, afirmando que las de un componente son equivalentes entre sí, y que contrastan comenzando por un componente y luego con el siguiente en su peso.

Las mezclas estarían enmarcadas por partículas, cada una de las cuales contiene moléculas de algunos componentes. En su obra Un nuevo sistema de filosofía química (1808) determina que puede haber mezclas dobles, ternarias.

En función de la cantidad de partículas que contenga cada átomo. Todavía quedaba mucho por hacer para comprender la razón por la que unas mezclas tenían forma y otras no. El camino hacia esto se encontraba en una idea que antes de que terminara el siglo se conocería como valencias.

– De las dos cosas de la ciencia que se aprendían hasta el momento en la formación obligatoria, la más conocida era la posibilidad de la valencia.

Era importante conocer por dentro y por fuera las comparaciones de cada componente de la sustancia, con el objetivo de que los alumnos tuvieran la opción de componer las recetas de cualquier acumulación bajo el sol, sin importar su ventaja. Obviamente, esta no era la forma más eficaz de experimentar la pasión por la materia.

Historia de las valencias

El trasfondo histórico de la idea de las valencias comienza con un profesor de ciencias de Glasgow, Thomas Thomson, que en su investigación de la hipótesis de Dalton (1813) vislumbró que las partículas de cada componente tienen un número característico de focos de sujeción, con los que estructuran enlaces.

– Tuvieron que pasar años y años hasta que el 10 de mayo de 1852, el joven profesor Edward Frankland presentó en la Royal Society de Londres un trabajo sobre una especialidad en la que era pionero, los compuestos organometálicos, en el que demostraba que cada iota puede unirse a un número determinado de otras, comunicando así su influencia consolidadora, o atomicidad, idea que más tarde el físico alemán Richard Abegg.

– Frankland dedujo que la atomicidad del hidrógeno era sistemáticamente una e igualmente atribuyó números a los componentes (tres para el nitrógeno, dos para el azufre…), descubriendo que una parte de los componentes podía tener unas cuantas atomicidades diferentes.

– La idea de valencia fue de extraordinaria ayuda para dar sentido al diseño de las mezclas contempladas, tanto en la ciencia del carbono como en la supuesta ciencia inorgánica. El principal investigador que representó gráficamente los diseños atómicos fue el escocés Alexander Crum Brown (1864).

El experto en ciencias naturales abordó las iotas con imágenes englobadas en un círculo, y las juntó con porciones que abordaban las valencias.

Los avances en la información sobre el interior de las partículas a partir de los inicios del siglo XX han hecho posible la concepción de la sujeción sintética, tanto de las intensidades que tienen un diseño subatómico como de las que estructuran organizaciones de cualquier tipo. La palabra valencia se ha convertido en un complemento (electrones de valencia, orbitales de valencia) para aludir a la parte de la molécula que está comprometida.

Valencias de signo positivo

Las valencias son de signo positivo cuando la molécula pierde las cargas negativas de los electrones. Esto se encuentra en los componentes que tienen de 1 a 4 electrones en su última capa.

Estos son los que más se acercan al núcleo, y resulta que no es difícil ofrecerlos en una respuesta. Podemos entender qué valencia tienen los componentes según la reunión con la que tienen un lugar en la tabla ocasional:

Componentes con valencias +1

Los componentes con valencia +1 son los que implican el grupo IA, hacia el principio de la tabla:

– Hidrógeno (H)+1

– Litio (Li) +1

– Sodio (Na) +1

– Potasio (K) +1

– Rubidio (Rb) +1

– Cesio (Cs) +1

– Francio (Fr) +1

Componentes con valencias +2

Los componentes con valencia +2 son los que poseen el racimo IIA de la tabla:

– Berilio (Be) +2

– Magnesio (Mg) +2

– Calcio (Ca) +2

– Estroncio (Sr) +2

– Bario (Ba) +2

– Radio (Ra) +2

Componentes con valencia +3

Los componentes con valencia +3 son los que implican el ramo IIIA de la tabla:

– Boro (B) +3

– Aluminio (Al) +3

– Galio (Ga) +3

– Indio (In) +3

– Talio (Tl) +3

Componentes con valencias +4

Los componentes con valencia +4 son los que poseen el racimo IVA de la tabla, llamado adicionalmente familia del Carbono:

– Carbono (C) +4

– Silicio (Si) +4

– Germanio (Ge) +4

– Estaño (Sn) +4

– Plomo (Pb) +4

Componentes con al menos dos valencias positivas

Los componentes, por ejemplo, los metales de progreso tienen varias valencias, ya que los electrones de sus subniveles pueden ordenarse de varias maneras, dejando un número alternativo de electrones cada vez. Las valencias positivas que tendrán dependerán del plan de juego que tengan. Algunos ejemplos de estos componentes son

– Molibdeno (Mo): +2, +3, +4, +5, +6.

– Cromo (Cr): +2, +3, +6

– Tungsteno o wolframio (W): +2, +3, +4, +5, +6

– Platino (Pt): +2, +3, +4, +5, +6

– Oro (Au): +1, +3

– Mercurio (Hg): +1, +2, +4

– Osmio (Os): +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7

– Cobre (Cu): +1, +2, +3, +4

Valencias de signo negativo

La valencia es de signo negativo cuando la iota recibe las cargas negativas de los electrones de la otra partícula con la que responde. Esta valencia se encuentra en los componentes que tienen de 5 a 7 electrones en su última capa.

Estos se aseguran con mayor énfasis a su propia iota, y se convierte en un reto para ellos cederlos en una respuesta. De esta manera, el componente está bastante equipado para conseguir electrones. Podemos entender qué valencia tienen los componentes según la reunión a la que tienen un lugar en la tabla ocasional:

Componentes con valencias – 1

Los componentes con valencia – 1 son los que implican al grupo VIIA o a la familia de los halógenos:

– Flúor (F)- 1

– Cloro (Cl) – 1

– Bromo (Br) – 1

– Yodo (I) – 1

Componentes con valencias – 2

Los componentes con valencia – 2 son los que implican la reunión VIA o la familia del Oxígeno:

– Oxígeno (O) – 2

– Azufre (S) – 2

– Selenio (Se) – 2

– Telurio (Te) – 2

– Polonio (Po) – 2

Componentes con valencias – 3

Los componentes con valencia – 3 son los que poseen la reunión VA o familia del Nitrógeno:

– Nitrógeno (N) – 3

– Fósforo (P) – 3

– Arsénico (As) – 3

– Antimonio (Sb) – 3

– Bismuto (Bi) – 3

Valencias cero

La valencia cero demuestra que no hay electrones que obtener o transmitir. Esto ocurre porque se cumple la supuesta regla del octeto. La regla del octeto es la condición estable de una iota cuando a partir de ahora tiene ocho electrones en su última cáscara. Las partículas que tienen sus electrones completos son artificialmente inactivas (no responden la mayoría de las veces).

Componentes con valencia 0

Los componentes con valencia 0 son los que estructuran la reunión VIIIA o gases nobles:

– Helio (He)0

– Neón (Ne)0

– Argón (Ar)0

– Criptón (Kr)0

– Xenón (Xe)0

– Radón (Rn)0

En consecuencia, se denominan adicionalmente gases inactivos.

Valencias en las respuestas REDOX

Las respuestas de oxidación-decreción, también llamadas respuestas REDOX, son aquellas en las que los componentes comunicantes tienen una variedad en sus valencias o estado de oxidación. Por ejemplo

2Fe2O3 (s) + 3C (s) – – > 4Fe (s) + 3CO2 (g).

Lo que hay que tener en cuenta al notar una respuesta REDOX es:

– Un componente que queda sin adulterar (solo) tiene una valencia de 0, ya que no está unido a otros en una partícula.

– En el momento en que un componente pasa, empezando por un compuesto, al siguiente, casi con toda seguridad, su valencia ha cambiado.

– Suponiendo que un componente está disminuido, el otro está oxidado. Dos no se disminuyen simultáneamente ni se oxidan simultáneamente.

En esta respuesta, se observa un cambio de valencia en el carbono (C) y el hierro (Fe).

– El hierro (Fe) ha pasado de +3 en el reactivo Fe2O3 a 0, en el Fe(s) del elemento. Ha adquirido 3 cargas negativas, por lo que se supone que está disminuido.

– El carbono (C) ha pasado de 0 en el reactante C(s) a +4 en el CO2(g) del artículo. Ha adquirido 4 cargas positivas, por lo que se supone que está oxidado.

Casos de valencia de compuestos

Casos de componentes con valencia +1

– Hidrógeno (H)+1

– Litio (Li) +1

– Sodio (Na) +1

– Potasio (K) +1

– Rubidio (Rb) +1

– Cesio (Cs) +1

– Francio (Fr) +1

Casos de componentes con valencias +2

– Berilio (Be) +2

– Magnesio (Mg) +2

– Calcio (Ca) +2

– Estroncio (Sr) +2

– Bario (Ba) +2

– Radio (Ra) +2

Casos de componentes con valencias +3

– Boro (B) +3

– Aluminio (Al) +3

– Galio (Ga) +3

– Indio (In) +3

– Talio (Tl) +3

Casos de componentes con valencias +4

– Carbono (C) +4

– Silicio (Si) +4

– Germanio (Ge) +4

– Estaño (Sn) +4

– Plomo (Pb) +4

Casos de componentes con valencias – 1

– Flúor (F)- 1

– Cloro (Cl) – 1

– Bromo (Br) – 1

– Yodo (I) – 1

Casos de componentes con valencias – 2

– Oxígeno (O) – 2

– Azufre (S) – 2

– Selenio (Se) – 2

– Telurio (Te) – 2

– Polonio (Po) – 2

Casos de componentes con valencias – 3

– Nitrógeno (N) – 3

– Fósforo (P) – 3

– Arsénico (As) – 3

– Antimonio (Sb) – 3

– Bismuto (Bi) – 3

Casos de componentes con valencias 0

– Helio (He)0

– Neón (Ne)0

– Argón (Ar)0

– Criptón (Kr)0

– Xenón (Xe)0

– Radón (Rn)0

Ejemplos de componentes con diferentes valencias

– Molibdeno (Mo): +2, +3, +4, +5, +6

– Cromo (Cr): +2, +3, +6

– Tungsteno o wolframio (W): +2, +3, +4, +5, +6

– Platino (Pt): +2, +3, +4, +5, +6

– Oro (Au): +1, +3

– Mercurio (Hg): +1, +2, +4

– Osmio (Os): +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7

– Cobre (Cu): +1, +2, +3, +4

Un poco sobre los compuestos

Tentativamente, en cada compuesto los componentes se consolidan en una medida específica. Por ejemplo, en el cloruro de hidrógeno observamos que la extensión de las partículas de cloro es equivalente a la de las iotas de hidrógeno, es decir, hay un empate 1:1, y eso implica que una molécula de cloro se une a una partícula de hidrógeno para enmarcar un átomo de HCl.

No obstante, en el hidruro de calcio (CaH2), por cada partícula de calcio hay dos moléculas de hidrógeno, por lo que para esta situación la proporción es de 1:2. En la partícula de agua (H2O) hay dos moléculas de hidrógeno por cada iota de oxígeno, por lo que la proporción es de 2:1.

Mientras que en la cal (CaO) la proporción es 1:1, con una molécula de oxígeno por cada iota de calcio. No es difícil entender que cada componente tiene una capacidad alternativa de unirse a otros componentes, y a esta capacidad la llamamos valencias de la sustancia.

Habitualmente, la valencia de un componente se caracteriza por la cantidad de hidrógenos que pueden unirse a él.

En los modelos anteriores, vemos que el cloro se une a un hidrógeno mientras que el calcio y el oxígeno se unen a dos hidrógenos.

Así, la valencia del cloro es 1 y la del calcio y el oxígeno es 2. Esencialmente, podríamos decir que la valencia del nitrógeno es 3 en las sales aromáticas (NH3), y la del carbono es 4 en el metano (CH4). Este límite de tenencia es normal para cada componente de los compuestos y condiciona la forma en que se enlazan con otros componentes distintos del hidrógeno.

Ejemplos

Imaginemos brevemente que las moléculas se asemejan a las piezas de lego, con diversos tamaños y formas para cada componente sintético. La valencia mostraría la cantidad de salientes o agujeros que tiene cada partícula, de modo que, al dar forma a un átomo, los salientes de una deben encajar en los agujeros de otra.

Una molécula de cloro se une a una partícula de hidrógeno, ya que sólo hay un punto de sujeción entre ellas. Sin embargo, el oxígeno y el calcio tienen valencia dos, es decir, tienen dos focos de sujeción, y un hidrógeno se aprieta en cada uno de ellos, con el objetivo de que en la relación se intensifique haya dos veces más iotas de hidrógeno que de oxígeno o calcio.

¿qué ocurre cuando el calcio se une al oxígeno?

En definitiva, dado que ambos tienen dos focos de sujeción, sólo se espera que uno de cada uno enmarque una partícula de CaO.

¿suponiendo que el nitrógeno se une al oxígeno?

Dado que el nitrógeno tiene valencias 3 y el oxígeno tiene valencia 2, acabaríamos en una circunstancia en la que las piezas no encajan de forma impecable, y la elección favorecida para las partículas es la de rastrear la mezcla menos difícil de iotas que se ajuste a lo que está pasando

En realidad, no hay protuberancias ni depresiones en las partículas, pero la mezcla de moléculas tiene sentido por la captura o reconocimiento de electrones en su capa periférica, llamada capa de valencia. Dado que el tipo más estable de una molécula es aquel en el que cada una de sus envolturas está terminada, son concebibles dos perspectivas:

– Que la partícula tenga numerosos electrones en su última capa, por lo que la opción menos difícil es reconocer los electrones importantes hasta que esta capa esté terminada. Esto es ordinario de los componentes no metálicos, que generalmente reconocerán los electrones y por lo tanto estructurarán aniones (cargados negativamente).

– Que la partícula no tiene muchos electrones en su última cáscara, por lo que sería un reto para rastrear diferentes iotas tan liberales como para entregar cada uno de los electrones que necesitan para terminar su cáscara de valencia, y la opción más directa es entregar los electrones que tienen en ella (a lo largo de estas líneas, perderían los electrones en su última cáscara y la que está justo debajo sería la que está totalmente llena).

Esta circunstancia actual es la media de los componentes metálicos que, al perder electrones, estructuran efectivamente cationes (cargados enfáticamente).

Reglas generales

Posteriormente, observamos que por regla general la valencia de las iotas está relacionada con la capacidad de reconocer o ceder electrones, y como en este ciclo se adquieren o pierden cargas, podemos hablar de una valencia negativa y una valencia positiva, por separado. Esto se conoce como el número de oxidación:

El número de oxidación es la cantidad de electrones (mostrados en números romanos) que un componente cede o reconoce cuando se consolida con otro: suponiendo que los ceda, su número de oxidación tiene signo + (ya que adquiere carga positiva) y en el caso de que los reconozca, su número de oxidación tiene signo – (ya que gana carga negativa).

Lo que ocurre es que las partículas no necesariamente obtienen todos los electrones que necesitan, o no necesariamente en todos los casos encuentran diferentes iotas que reconocen todos los electrones que no necesitan.

Supongamos que, ocasionalmente, debaten entre ellas las circunstancias medias, arreglándoselas con varios electrones entre los que tienen y los que podrían querer tener. Esto implica que las moléculas de un determinado componente no tienen necesariamente un número de oxidación similar.

A decir verdad, pueden tener varios números de oxidación, con inclinación por uno sobre el otro. En algunos casos, en todo caso, cuando ambos se disputan un electrón (las dos iotas tienden a tomar electrones), uno es más resolutivo y acaba adquiriéndolo, en detrimento del otro, que lo pierde.

Para ello, además, rastreamos componentes (no metales) que no sólo pueden tener condiciones de oxidación de diversas calidades matemáticas, sino también de signo inverso, en función del componente de la sustancia con la que se relacionan.

Un dato que seguramente te ayudara

La inclinación a ceder o atrapar electrones está firmemente conectada a una cantidad llamada electronegatividad. Los componentes profundamente electronegativos tienen una extraordinaria propensión a captar electrones y estructurar aniones (por regla general, componentes no metálicos), mientras que los componentes menos electronegativos tienen una propensión más notable a ceder electrones y estructurar cationes (en general, metales).

Una regla básica para conocer la solicitud de electronegatividades de los componentes es: cuanto más alto y más a la derecha de la tabla intermitente se encuentre un componente, más electronegativo es; y, por el contrario, cuanto más bajo y más a la izquierda se encuentre, menos electronegativo es.

Teniendo en cuenta esto, la conclusión es sencilla:

– En el momento en que un metal y un no metal se consolidan, el metal generalmente cede electrones (número de oxidación positivo) y el no metal los reconoce (número de oxidación negativo).

– En el momento en que un metal se une al hidrógeno, el metal cede el electrón al hidrógeno (que tendrá un número de oxidación negativo).

– El momento en que un no metal se une con el hidrógeno, pueden darse dos circunstancias: suponiendo que se trate de boro, carbono, silicio o alguno de los componentes de la sección de nitrógeno, son éstos los que ceden el electrón al hidrógeno

(que tendría un número de oxidación negativo); sin embargo, suponiendo que se trate de componentes del segmento de oxígeno o flúor, el hidrógeno necesita ceder su electrón (por lo que para esta situación su número de oxidación es positivo).

– En el momento en que los no metales se combinan, puede ocurrir cualquier cosa: para esta situación la forma de comportarse de uno depende de la forma de comportarse del otro (por esa razón los no metales tienen números de oxidación positivos y negativos).

– En el momento en que un componente se junta con el flúor, el flúor gana, ya que es el componente más electronegativo de todos, por lo que sistemáticamente se queda con el electrón (para ello su número de oxidación debe ser negativo).