LEY DEL OCTETO
Un enlace químico es la unión entre dos o más átomos para formar una molécula.
Entre todos los estados posibles en los que se puede encontrar un átomo, siempre hay un estado que es más estable que los demás; los átomos tienden a alcanzar ese estado y, cuando lo alcanzan, se mantienen en el. Si los átomos se unen para formar moléculas, esto se debe a que el estado en que se encuentran cuando están unidos es más estable que cuando estaban separados.
Los gases nobles son estables por naturaleza. Y de allí que en consecuencia no reaccionan y permanecen aislados. Ello solo es explicable con base en su estructura electrónica:
Lo único que tienen en común es el hecho de poseer 8 electrones en su último nivel de energía. Como los gases nobles no tienden a enlazarse, se deduce que el octeto debe ser una disposición muy estable.
Sobre la base de esta observación, Walther Kossel y Gilbert Lewis concluyeron en 1916, que la tendencia a lograr estructuras similares a los gases nobles explica los enlaces químicos en todos los compuestos. Su conclusión quedo expresada en la regla del octeto, la cual afirma que: “Cuando se forma un enlace químico, los átomos reciben, ceden o comparten electrones de tal forma, que la capa mas externa de cada átomo contenga ocho electrones, y así adquiera la estructura electrónica del gas noble mas cercano en el sistema periódico“.
Ejemplo:
Un átomo de cloro acepta un electrón debido a que presenta siete electrones en su último nivel y de esa manera adquiere la estructura estable del argón.
El cloro, cuyo Z=17 → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5, presenta siete electrones en su último nivel al aceptar uno, adquiere la configuración electrónica del argón, gas noble de Z=18.
Por el contrario, un átomo de sodio pierde el único electrón que tiene en su nivel más externo, para obtener una estructura electrónica estable como la del neón.
El sodio, cuyo Z=11 → 1s2 2s2 2p6 3s1, presenta un electrón en su último nivel; al cederlo, su anterior nivel, el segundo, queda con ocho electrones, adquiriendo así la configuración electrónica del gas noble de Z=10.
LA CAPA DE VALENCIA
Se llama capa de valencia, la capa más externa de cualquier átomo, y se llaman electrones de valencia a los electrones situados en ella.
La fuerza con la cual un electrón es atraído por el núcleo depende de la capa o nivel en la que dicho electrón esta localizado: los más cercanos son atraídos con más fuerza, en tanto que los exteriores están sometidos a una atracción mucho menor. Lo anterior hace que los electrones de valencia se encuentren casi libres. Esto les permitirá participar directamente en la formación de los enlaces y en consecuencia determinar el comportamiento químico de los elementos.
Los electrones de valencia de un átomo determinado se pueden identificar en su configuración electrónica. Ejemplo:
La configuración electrónica del aluminio con Z=13 es: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
El último nivel de energía de un átomo de aluminio es n=3 y, en éste, se ubican tres electrones: 3s2 3p1; por lo tanto, el aluminio presenta tres electrones de valencia o una valencia de 3.
ESTRUCTURA DE LEWIS
La estructura de Lewis fue propuesta por Gilbert Lewis, quien lo introdujo por primera vez en 1916 en su artículo La molécula y el átomo.
Son representaciones gráficas que muestran los enlaces entre los átomos de una molécula y los pares de electrones solitarios que puedan existir. Un punto para cada electrón alrededor del símbolo del elemento así:
La estructura de Lewis permite ilustrar de manera sencilla los enlaces químicos, en ella, el símbolo del elemento está rodeado de puntos o pequeñas cruces que corresponden al número de electrones presentes en la capa de valencia.
Por ejemplo, veamos la representación de los electrones del último nivel de energía de los átomos del flúor y del sodio en el fluoruro de sodio. Como puede apreciarse, al átomo de sodio le faltan siete electrones y al átomo de flúor, un electrón, para adquirir su máxima estabilidad; la probabilidad es de que el sodio transfiera su electrón al flúor y, así, juntos adquieran la configuración de un gas noble.
PREGUNTA: ¿Cuántos electrones necesita un átomo en su último nivel de energía para alcanzar la estabilidad de los gases nobles?