O que é Valência?
Todos os sistemas na natureza tendem a adquirir a maior estabilidade possível, e, evidentemente, isso não é diferente com os átomos. No caso deles, para garantir a sua estabilidade, eles precisam estabelecer ligações químicas. Em relação a isso, existem substâncias que são formadas por átomos isolados, que são os gases nobres. Mas, ao contrário do que pode parecer, eles conseguirão formar substâncias compostas do mesmo jeito.
Quando abordamos a estabilidade proporcionada pelas ligações químicas, adentramos no conceito de valência. Você sabe o que é valência? Nesse artigo abordaremos essa matéria, tentando deixar claro um dos assuntos mais importantes da química.
Primórdios do estudo
Gilbert N. Lewis (1875-1946) e Walther Kossel (1888-1956) foram os primeiros a publicar um estudo que abordara a ideia de valência, quando trabalharam juntos na Teoria Eletrônica de Valência. Segundo esses cientistas, o conceito se refere à capacidade dos átomos se ligarem uns aos outros em busca da estabilidade.
Já no século XIX, as pesquisas científicas sobre as ligações químicas já levam em consideração a adoção do termo “valência”. Nessa época, o objetivo dos experimentos era explicar a capacidade dos átomos fazerem diversas combinações, que davam resultado nas substâncias. Foi então que Lewis e Kossel se propuseram a resolver a questão e esse fato.
Eles observaram que, entre os elementos encontrados de forma isolada na natureza, os únicos que não precisavam se ligar com outros eram os gases nobres. Especificamente elementos da família 18 ou VIII A da Tabela Periódica. Vejamos alguns exemplos:
• Monovalentes, isto é, o que faz uma ligação. Por exemplo, o cloro (Cl).
• Bivalente, isto é, que faz duas ligações. Por exemplo, a oxigênio (O).
• Trivalente, isto é, que faz três ligações. Por exemplo, o nitrogênio (N).
• Tetravalente, isto é, que faz quatro ligações. Por exemplo, o carbono (C).
Os gases nobres já estão condicionados às características da estabilidade, portanto não precisam fazer as ligações. Isso acontece porque na sua camada de valência há 8 elétrons. Com exceção do Hélio, que tem apenas dois elétrons, já que na camada K só cabem 2. Portanto, átomos não estáveis ligam-se entre si para terem 8 elétrons na sua camada de valência. E devido às características da formação dos gases nobres, dizemos que eles são “gases ideais”. Esses conceitos são abordados pela Regra de Octeto.
Outra observação importante que a dupla de cientistas fez foi sobre os átomos de hidrogênio. Foi aí que perceberam que esses átomos realizavam, no máximo, uma única ligação, e jamais passavam disso. Enquanto isso, o oxigênio fazia duas ligações, o nitrogênio três, e assim sucessivamente.
Uma observação importante para entender o que é valência pode ser feita quando notaram que a capacidade de combinação desses elementos segue uma regra clara e totalmente verificável. Viu-se que os gases nobres, em sua totalidade, tinham características comuns, enquanto outros elementos tinham um procedimento diverso. Ao contrário desses, os gases nobres tinham na última camada eletrônica sempre com os oito elétrons, com exceção do hélio, como afirmamos anteriormente.
Teoria Eletrônica de Valência
A partir desses estudos sobre o que é valência surge a Teoria Eletrônica de Valência, segundo a qual os átomos dos elementos irão fazer diversas ligações químicas e, para isso, deverão perder, ganhar ou compartilhar elétrons. Isso porque precisam adquirir uma configuração eletrônica igual à dos gases nobres. A necessidade de estarem estáveis exige que eles tenham oito elétrons na sua última camada, como aqueles.
O que é valência, então? Podemos dizer que o poder de ligação que o átomo possui, isto é, a quantia de ligações que ele realiza para chegar à estabilidade, define o termo “valência”. Por isso aqueles que têm somente uma ligação são monovalentes, os de duas bivalentes, e assim por diante. O Carbono, que é a base para a química orgânica, é tetravalente, e por isso ele pode realizar muitas outras ligações, possuindo quatro ligações químicas. Disso advêm milhares de compostos orgânicos, já que pode compor com átomos de outros elementos e outros carbonos.
A conclusão disso tudo é a possibilidade dos elétrons representarem a valência de um elemento. Dependendo da quantia deles na última camada eletrônica, podemos fazer a classificação precisa. A camada mais externa, a propósito, é chamada de camada ou nível de valência.
Alguns elementos vão além do que é valência, adquirindo uma “eletrovalência”. Isso acontece quando eles fazem uma ligação iônica e perdem um ou mais elétrons. Dessa forma, ele torna-se um cátion (íon positivo), ou ganha elétrons e torna-se um ânion (íon negativo). Na carga elétrica do íon há então uma eletrovalência. Um exemplo assim acontece com o sódio, que normalmente faz apenas uma ligação. Ou seja, sua valência é igual a 1. Se acontecer de ele perder um elétron, o que o transformará num cátion Na+1, ele passará a ter uma eletrovalência de +1.
Existem elementos que possuem uma “valência variável”, e isso significa que apresentam valências diferentes para diferentes compostos. Entre os exemplos citamos o fósforo (P), que, dependendo do composto, apresenta 3 e 5 de valência.
