Los átomos se unen con enlaces químicos al compartir electrones. Esto se basa en cuántos electrones tiene un elemento dado llenando sus nubes de electrones. Sin embargo, muchos electrones que hay en la nube de electrones más externa que están disponibles para compartir son equivalentes al número de valencia.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
El hidrógeno y todos los demás elementos del primer grupo de la tabla de períodos tienen una valencia de uno.
Electrones de valencia
Los electrones de valencia son los electrones en el nivel de energía más alto disponible para la unión química. En un enlace covalente, estos electrones de valencia están disponibles para ser compartidos con otro átomo para llenar los niveles de energía disponibles. Este nivel más externo tiene ocho electrones potenciales, pero cuando los ocho electrones están presentes, la sustancia química resultante es un gas noble inerte. Los átomos con menos de ocho electrones en sus capas más externas se unirán con otros átomos para compartir suficientes electrones para formar ocho. Por ejemplo, un átomo de flúor con siete electrones de valencia quiere compartir un electrón de otro átomo para formar ocho electrones de valencia.
Valencia del hidrógeno
El hidrógeno es un átomo único, porque solo tiene dos puntos en su nivel de electrones más externo. El helio tiene dos electrones y exhibe las propiedades de un gas noble. El número de valencia del hidrógeno es uno, porque solo tiene un electrón de valencia y solo necesita un electrón compartido para llenar sus niveles de energía. Esto significa que puede unirse con muchos elementos. Por ejemplo, cuatro átomos de hidrógeno pueden unirse con un átomo de carbono, que tiene cuatro electrones de valencia, para formar metano. De manera similar, tres átomos de hidrógeno pueden unirse con un átomo de nitrógeno, que tiene cinco electrones de valencia, para formar amoníaco.
Otros compuestos de hidrógeno
Debido a que el hidrógeno puede compartir un electrón o perder un electrón para tener una capa exterior llena o vacía, también puede formar enlaces iónicos. El hidrógeno puede ceder su único electrón a una sustancia química como el flúor o el cloro, que tienen siete electrones en sus capas más externas. De manera similar, debido a que el hidrógeno tiene propiedades tanto del grupo uno como del grupo siete en la tabla periódica, puede unirse a sí mismo para formar moléculas de hidrógeno. El hidrógeno también puede perder su electrón de valencia en solución para producir un ión de hidrógeno positivo, que es lo que provoca la acidez en la solución.
Valencia de otros átomos
El hidrógeno y todos los demás átomos del grupo uno de la tabla periódica (incluidos el litio, el sodio y el potasio) tienen una valencia de uno. Los átomos del grupo dos (incluidos el berilio, el magnesio, el calcio, el estroncio y el bario) tienen una valencia de dos. Los átomos con más de dos electrones de valencia pueden tener más de una valencia, pero su valencia máxima suele ser el mismo número que sus electrones de valencia.
Los grupos del tres al 12 (los elementos de transición, incluida la mayoría de los metales) tienen valencias variables entre uno y siete. Los átomos del grupo 13 (incluidos el boro y el aluminio) tienen una valencia máxima de tres. Los átomos del grupo 14 (incluidos el carbono, el silicio y el germanio) tienen una valencia máxima de cuatro. Los átomos del grupo 15 (incluidos nitrógeno, fósforo y arsénico) tienen una valencia máxima de cinco. Los átomos del grupo 16 (incluidos el oxígeno, el azufre y el selenio) tienen una valencia máxima de seis. Los átomos del grupo 17 (incluidos flúor, cloro y bromo) tienen una valencia máxima de siete. Los átomos del grupo 18, los gases nobles (incluidos el neón y el argón), tienen ocho electrones de valencia, pero debido a que casi nunca comparten estos electrones, se dice que tienen una valencia de cero.