Glosario de química
Valencia
La valencia es la capacidad de un átomo para combinarse con otros átomos, determinando su comportamiento químico.
Definición de valencia química
La valencia es la capacidad de combinación de un átomo de un elemento químico, expresada como el número de enlaces químicos que puede formar con otros átomos. Se determina por los electrones del último nivel energético, llamados electrones de valencia.
En la práctica escolar y en formulación inorgánica, la valencia suele coincidir en valor absoluto con el estado de oxidación más habitual del elemento.
Esta entrada es la definición rápida. Para la explicación completa —tabla de valencias por grupo, valencias de los metales de transición y formulación paso a paso— consulta la guía de valencias de los elementos.
Cómo se calcula la valencia
La valencia de un elemento se determina a partir de su configuración electrónica:
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Para grupos 1–2 (s): la valencia es el número de electrones del último nivel.
- H: 1s¹ → valencia 1
- Mg: [Ne] 3s² → valencia 2
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Para grupos 13–17 (p): la valencia puede ser el número de electrones del último nivel (si los cede) o el número que le faltan para completar el octeto (si los gana).
- Cl: [Ne] 3s² 3p⁵ → valencia 1 (gana 1) o 7 (cede 7)
- C: [He] 2s² 2p² → valencia 4 (forma 4 enlaces covalentes)
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Para metales de transición (d): a menudo presentan varias valencias porque sus electrones d están a energías muy similares.
- Fe: [Ar] 3d⁶ 4s² → valencias +2 (ferroso) y +3 (férrico)
- Cu: [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ → valencias +1 (cuproso) y +2 (cúprico)
Tabla resumen de valencias por grupo
| Grupo | Electrones de valencia | Valencia más habitual |
|---|---|---|
| 1 (alcalinos) | 1 | +1 |
| 2 (alcalinotérreos) | 2 | +2 |
| 13 | 3 | +3 |
| 14 | 4 | ±4 |
| 15 | 5 | ±3, +5 |
| 16 | 6 | −2, +4, +6 |
| 17 (halógenos) | 7 | −1, +1, +3, +5, +7 |
| 18 (gases nobles) | 8 (excepto He: 2) | 0 (no reactivos) |
Para la tabla completa, descarga la tabla periódica con valencias en PDF.
Valencia vs número de oxidación
Aunque en el nivel escolar se usan como sinónimos, técnicamente difieren:
- Valencia: capacidad de combinación (siempre positiva, sin signo).
- Número (estado) de oxidación: carga formal que tendría el átomo si todos sus enlaces fueran iónicos (con signo).
Ejemplo: el oxígeno en el agua (H₂O):
- Valencia = 2 (forma dos enlaces).
- Número de oxidación = −2 (es el átomo más electronegativo del enlace).
En formulación inorgánica de ESO y Bachillerato, ambas magnitudes se usan indistintamente. Para más detalle, consulta la guía de estados de oxidación.
Cómo usar las valencias para formular
Para escribir la fórmula de un compuesto binario, se «cruzan» las valencias absolutas:
- Óxido de aluminio: Al (valencia 3) + O (valencia 2) → Al₂O₃.
- Cloruro de hierro (II): Fe (valencia 2) + Cl (valencia 1) → FeCl₂.
- Sulfuro de plomo (IV): Pb (valencia 4) + S (valencia 2) → PbS₂.
Regla: el subíndice de un elemento es la valencia del otro. Si ambas valencias son iguales (Mg²⁺ con O²⁻), se simplifica a 1:1 (MgO).
Valencias múltiples y nomenclatura
Cuando un elemento tiene varias valencias, se distingue en la nomenclatura:
- Tradicional: sufijos -oso (valencia menor) y -ico (valencia mayor). Ej: óxido ferroso (FeO), óxido férrico (Fe₂O₃).
- Stock: número romano entre paréntesis. Ej: óxido de hierro (II), óxido de hierro (III).
- Sistemática: prefijos numéricos. Ej: monóxido de hierro, trióxido de dihierro.
Errores frecuentes en exámenes
- Confundir valencia con número de oxidación: la valencia nunca lleva signo; el estado de oxidación sí.
- Olvidar las valencias de los metales de transición: Fe (+2/+3), Cu (+1/+2), Cr (+2/+3/+6), Mn (+2/+4/+7) son los típicos en EBAU.
- Asumir que el oxígeno siempre tiene valencia 2: cierto en la mayoría de óxidos, pero en peróxidos (H₂O₂) tiene valencia 1 y en superóxidos (KO₂) tiene «valencia ½».
- No comprobar si las cargas se equilibran: tras escribir una fórmula, sumar cargas positivas y negativas debe dar 0.
Aplicaciones prácticas
- Formulación de compuestos: el uso más directo en química escolar.
- Predicción de reactividad: elementos con valencias altas tienden a ser oxidantes; con valencias bajas, reductores.
- Diseño de fertilizantes y aleaciones: la proporción de iones se calcula a partir de las valencias.
- Bioquímica: muchas enzimas tienen iones metálicos en su centro activo (Fe²⁺/Fe³⁺ en hemoglobina, Cu²⁺ en citocromos, Mg²⁺ en clorofila).