Cultura y ciencia

Cómo explicar el rol de los electrones de valencia en la formación de los compuestos químicos

Escrito por michael e carpenter | Traducido por alejandro schaller
Cómo explicar el rol de los electrones de valencia en la formación de los compuestos químicos

La tabla periódica de los elementos está organizada por el número atómico.

Hemera Technologies/PhotoObjects.net/Getty Images

El químico estadounidense Gilbert Newton Lewis propuso por primera vez en 1916 que las reacciones químicas ocurren entre los elementos debido a que los electrones de los átomos interactúan entre sí. Cada elemento tiene un número específico de electrones; son los electrones externos, llamados electrones de valencia, los responsables de que ocurran las reacciones químicas. La interacción de los electrones de valencia crean diferentes tipos de uniones entre los elementos. Explicar cómo ocurre el rol de los electrones de valencia en las reacciones químicas ayudará a los estudiantes a entender cómo son creados los compuestos.

Nivel de dificultad:
Moderadamente fácil

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Instrucciones

  1. 1

    Debate los orbitales de electrones con la clase. Cada orbital puede contener solamente una cierta cantidad de electrones antes de que se forme un nuevo orbital. El primer orbital contiene solo dos electrones. El segundo, tercer y cuarto orbital pueden contener ocho electrones antes de que sea requerido un nuevo orbital. Sin importar cuántos orbitales tenga un elemento, el orbital externo contiene los electrones de valencia, pudiendo llamarse orbital de valencia.

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    Dibuja los diagramas de puntos de Lewis de varios elementos. Los diagramas de puntos son utilizados para determinar el número de electrones de valencia presentes en el elemento. Escribe el símbolo del elemento, tal como “Ne” para neón, que tiene un número atómico de 10. Esto significa que hay 10 electrones en un átomo de oxígeno. Luego comienza a restar electrones. El primer orbital puede contener dos electrones, 10 – 2 = 8. En el neón, hay dos electrones y el segundo orbital está completo. Coloca ocho dígitos alrededor del elemento para representar el orbital de valencia del neón. Utiliza múltiples elementos con diferentes cantidades de electrones de valencia.

  3. 3

    Debate los gases nobles o inertes. Los gases nobles están ubicados en el extremo derecho de la tabla periódica. No reaccionan químicamente con ningún otro elemento en la naturaleza. Esto es debido a que el orbital de los electrones de valencia está completo. Estos elementos son estables y no necesitan reaccionar con otros elementos para completar su orbital externo.

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    Compara los diagramas de punto de elementos diferentes. Por ejemplo, sodio (Na) tiene un electrón de valencia y cloro tiene siete electrones en su orbital de valencia. Si el sodio entrega su electrón, el anillo de electrones externo está completo. El cloro necesita ganar un electrón para completar su orbital de valencia. NaCl es un compuesto común conocido como sal de mesa. El sodio “entrega” su electrón al cloro de manera que ambos átomos tienen su orbital externo de valencia completo. Este tipo de enlace donde un elemento entrega y otro toma es llamado enlace iónico.

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    Demuestra el enlace covalente a la clase. El enlace covalente ocurre cuando dos átomos comparten electrones de valencia para completar el orbital. Por ejemplo, el hidrógeno (H) tiene solo un electrón. Cuando un átomo H encuentra otro átomo H, reaccionan químicamente para formar H2. Cada átomo comparte el electrón solitario del otro átomo para completar el orbital de valencia.

  6. 6

    Explica que los enlaces covalentes tienen dos tipos distintivos, no polar y polar. El enlace covalente no polar ocurre cuando comparten de igual manera entre los átomos. Con hidrógeno, cada átomo comparte el electrón solitario y, por lo tanto, no hay carga. Los enlaces covalentes polares crean una ligera carga dentro del compuesto. Por ejemplo, en agua (H2O) el átomo de oxígeno requiere dos electrones para completar su orbital externo. Dos átomos de hidrógeno comparten el electrón solitario. El oxígeno tiene un arrastre más fuerte sobre estos electrones. Esto crea una forma de compartir los electrones desiguales y debido a esto ocasiona que la molécula de agua tenga carga ligeramente negativa.

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