LA VALENZA
Elettroni spaiati e appaiati.
Ricordiamo che per il principio di esclusione di Pauli un orbitale può contenere al massimo due
elettroni. Quando un orbitale contiene un solo elettrone, si dice che questo elettrone è
spaiato. Gli elettroni accoppiati due a due negli orbitali sono invece detti appaiati.
Ricordiamo che nella formazione dei legami gli atomi si combinano (formando molecole) in
base agli elettroni del “guscio (o livello) esterno”. Tipicamente, ogni atomo cerca di
raggiungere la configurazione dell’ottetto. Per fare ciò, nel legame covalente, un atomo cerca
di accoppiare i propri elettroni spaiati con quelli di altri atomi.
Consideriamo i seguenti esempi:
Idrogeno (H)
Numero atomico Z= 1
Gruppo I A (un solo elettrone esterno)
Ossigeno (O)
Numero atomico Z= 8
Gruppo VI A (6 elettroni esterni)
1 elettrone spaiato
2 elettroni spaiati
Valenza
Si dice valenza il numero di elettroni spaiati che l’atomo può mettere in comune con altri atomi
nella formazione dei legami. Dagli esempi sopra riportati si deduce che l’idrogeno ha valenza 1
e l’ossigeno ha valenza 2. I metalli alcalini hanno valenza 1, i gas nobili hanno valenza 0, gli
alogeni possono comportarsi come elementi aventi valenza 1, 3, 5, 7.
Consideriamo ora un altro modo di definire la valenza. Prendiamo l’esempio dell’acqua. In ogni
molecola di acqua, l’ossigeno è legato con due atomi d’idrogeno:
Formula bruta:
H2O
Formula di struttura:
In questo legame (covalente) l’ossigeno mette in comune i suoi due elettroni spaiati con due
atomi di idrogeno. Così, è come se gli elettroni dei due idrogeni appartenessero pure
all’ossigeno, che quindi raggiunge l’ottetto.
In generale possiamo definire la valenza anche come la capacità che ha l’atomo di un elemento
di combinarsi con uno o più atomi di idrogeno. Per gli elementi che non si combinano con
l’idrogeno, la valenza può essere determinata per via indiretta, mediante combinazioni con altri
elementi di cui è nota la valenza rispetto all’idrogeno.
1
Valenze di alcuni metalli
Nome
Simbolo
Valenza
Sodio
Na
1
Potassio
K
1
Argento
Ag
1
Magnesio
Mg
2
Calcio
Ca
2
Zinco
Zn
2
Alluminio
Al
3
Stagno
Sn
2–4
Mercurio
Hg
1–2
Rame
Cu
1–2
Ferro
Fe
2-3
Valenze di alcuni non metalli
Nome
Simbolo
Valenza
Fluoro
F
1
Cloro
Cl
1–3–5-7
Azoto
N
3-5
Carbonio
C
4
Ossigeno
O
2
Idrogeno
H
1
La valenza negli ossidi
Per scrivere la formula di un ossido è necessario scrivere il simbolo del metallo (o non metallo)
seguito da quello dell’ossigeno, assegnando come indice a ciascuno di essi la valenza dell’altro
elemento, semplificando se è il caso.
Esempi:
ossido di sodio
Na
O
v. = 1
v. = 2
ossido di calcio
Ca
O
v. = 2
v. = 2
Ca2O2 = CaO
ossido di alluminio
Al
O
v. = 3
v. = 2
Al2O3
ossidi di ferro
Fe
O
Fe
O
v. = 2
v. = 2
v. = 3
v. = 2
2
Na2O
FeO
(ossido ferroso)
Fe2O3 (ossido ferrico)
La valenza negli idrossidi
Queste basi, formate da un metallo, ossigeno e idrogeno, contengono il gruppo OH (ossidrile).
Per scrivere la formula di un idrossido basta scrivere il simbolo del metallo, seguito da tanti
ossidrili OH in numero uguale alla valenza del metallo.
Esempi:
idrossido di potassio
KOH
(K ha valenza 1)
idrossido di calcio
Ca (OH)2
(Ca ha valenza 2)
Idrossido di alluminio
Al (OH)3
(Al ha valenza 3)
Idrossido ferroso
Fe (OH)2
(se Fe ha valenza 2)
Idrossido ferrico
Fe (OH)3
(se Fe ha valenza 3)
3
