A valência de um elemento químico indica a quantidade de ligações químicas que ele realiza para ficar estável.
O termo “valência” começou a ser utilizado no estudo das ligações químicas por volta do século XIX. Os cientistas buscavam uma explicação para a capacidade que os átomos dos elementos tinham de se combinarem, formando as substâncias.
Então, como mostra o texto Regra do octeto nas ligações químicas, os cientistas Lewis e Kossel propuseram uma explicação. Eles notaram que os únicos elementos que não realizavam ligações químicas e que eram encontrados de forma isolada na natureza eram os gases nobres (elementos da família 18 ou VIII A da Tabela Periódica).
Os cientistas já haviam discernido também que, por exemplo, os átomos do hidrogênio só realizavam uma ligação, nunca mais do que isso. Por outro lado, o oxigênio realizava sempre duas ligações e o nitrogênio, três ligações.
Os elementos das famílias desses elementos realizavam a mesma quantidade de ligações que eles. Isso mostrou que a capacidade de combinação dos elementos era baseada em regras empíricas. O que todos os gases nobres tinham em comum, que os outros elementos não tinham, era que na última camada eletrônica deles sempre havia oito elétrons (com exceção do hélio, que possui dois elétrons porque só tem uma camada (K)).
Então, surgiu a teoria eletrônica de valência, que dizia que os átomos dos elementos tendem a realizar ligações químicas, perdendo, recebendo ou compartilhando elétrons com a finalidade de adquirirem a configuração eletrônica dos gases nobres, isto é, para ficarem com oito elétrons na sua última camada e, assim, ficarem estáveis.
Desse modo, o termo “valência” passou a ser usado para se referir ao poder de combinação que um átomo tem, ou seja, à quantidade de ligações que ele deve realizar para ficar estável. Por exemplo, se o hidrogênio só realiza uma ligação química, ele é monovalente, o oxigênio que realiza duas ligações é divalente e o nitrogênio é trivalente, pois realiza três ligações.
É muito comum as pessoas saberem que o carbono (a base da Química Orgânica) é tetravalente, o que quer dizer que ele realiza quatro ligações químicas. É por isso que existem milhares de compostos orgânicos, pois ele pode realizar essas quatro ligações com átomos de outros elementos ou com outros carbonos.
É óbvio concluir então que o que determina a valência de um elemento químico representativo é a quantidade de elétrons que ele já possui na sua última camada eletrônica. É inclusive por isso que essa camada mais externa é chamada de camada ou nível de valência.
Observe isso abaixo:
A seguir, temos um exemplo de elemento químico de cada família. Observe a camada de valência de cada um:
Quando o elemento realiza uma ligação iônica, perdendo um ou mais elétrons, tornando-se um cátion (íon positivo), ou ganhando elétrons e tornando-se um ânion (íon negativo), a valência é chamada de eletrovalência, sendo a carga elétrica do íon. Por exemplo, o sódio tem a tendência de fazer somente uma ligação, por isso sua valência é igual a 1. Mas quando ele perde um elétron e torna-se o cátion Na+1, diz-se que sua eletrovalência é a +1.
Alguns elementos, porém, possuem valência variável. Um exemplo é o fósforo (P) que pode apresentar valências 3 e 5 em diferentes compostos.
Aproveite para conferir nossa videoaula sobre o assunto: