Valência dos elementos
Valência é o número de ligações químicas que um átomo de um determinado elemento pode formar com outros átomos. É escrita com algarismos romanos: I, II, III, IV…
Este é um dos primeiros conceitos de química no 7º ano — e um dos mais frequentemente decorados sem compreensão. Desnecessariamente, porque o princípio é simples.
Um átomo é um bloco de montar com encaixes
Imagine que cada átomo é um bloco de montar com um número específico de encaixes. Os blocos só se conectam quando todos os encaixes têm um par:
| Elemento | Valência | Ou seja, um bloco com… |
|---|---|---|
| Hidrogênio (H) | I | um encaixe |
| Cloro (Cl), Flúor (F) | I | um encaixe |
| Oxigênio (O) | II | dois encaixes |
| Enxofre (S) | II (também IV e VI) | dois encaixes |
| Nitrogênio (N) | III | três encaixes |
| Fósforo (P) | III (também V) | três encaixes |
| Carbono (C) | IV | quatro encaixes |
E os metais que mais aparecem nos exercícios:
| Elemento | Valência |
|---|---|
| Sódio (Na), Potássio (K) | I |
| Cálcio (Ca), Magnésio (Mg), Zinco (Zn) | II |
| Alumínio (Al) | III |
| Ferro (Fe) | II ou III |
| Cobre (Cu) | I ou II |
Para que serve a valência?
Porque graças a ela, sabemos em que proporções os átomos se combinam em moléculas. Alguns exemplos:
- Água H₂O — o oxigênio tem dois encaixes, o hidrogênio um cada. O oxigênio, portanto, aceitará exatamente dois hidrogênios. Nem um, nem três — dois.
- Amônia NH₃ — o nitrogênio tem três encaixes, então se liga a três hidrogênios.
- Metano CH₄ — o carbono tem quatro encaixes, então pega quatro hidrogênios.
- Dióxido de carbono CO₂ — o carbono (IV) se liga a dois oxigênios (II cada), e cada uma dessas ligações é dupla.
Erro comum: tratar as fórmulas como combinações aleatórias para memorizar. No entanto, a fórmula sempre resulta da valência — se você souber o número de encaixes, a fórmula pode ser derivada por você mesmo, mesmo que nunca a tenha visto.
De onde vem a valência?
Da estrutura do átomo. Os átomos tendem a ter sua camada eletrônica externa completa. O hidrogênio tem um elétron para "completar o par" — daí uma ligação. Ao oxigênio faltam dois elétrons para completar — daí duas ligações. O carbono pode compartilhar quatro elétrons — daí quatro. No 7º ano, basta memorizar a regra dos encaixes; a explicação eletrônica vem depois e apenas a confirma.
Como fixar isso sem decorar?
A maneira mais rápida — construindo. Em Cząsteczki.pl, cada átomo tem espaços livres visíveis para ligações, exatamente o número de sua valência. Se você tentar conectar átomos em desacordo com a regra, eles simplesmente não se encaixarão. Depois de algumas moléculas, os números I, II, III, IV são lembrados automaticamente — porque você os viu em ação.