Définition de Valence en chimie

Valence est généralement le nombre d'électrons nécessaires pour remplir la coquille la plus externe d'un atome. Parce qu'il existe des exceptions, la définition plus générale de la valence est le nombre d'électrons avec lesquels un atome donné se lie généralement ou le nombre de liaisons qu'un atome forme. (Pensez au fer, qui peut avoir une valence de 2 ou une valence de 3.)

La définition formelle IUPAC de la valence est le nombre maximal d'atomes univalents qui peuvent se combiner avec un atome. Habituellement, la définition est basée sur le nombre maximum d'atomes d'hydrogène ou de chlore. Notez que l'UICPA ne définit qu'une seule valeur de valence (le maximum), tandis que les atomes sont connus pour être capables d'afficher plus d'une valence. Par exemple, le cuivre porte généralement une valence de 1 ou 2.

Exemple

Un atome de carbone neutre a 6 électrons, avec une configuration de coquille d'électrons de 1 s²2s²2p². Le carbone a une valence de 4 puisque 4 électrons peuvent être acceptés pour remplir l'orbitale 2p.

Valences communes

Les atomes des éléments du groupe principal du tableau périodique peuvent afficher une valence entre 1 et 7 (puisque 8 est un octet complet).

• Groupe 1 (I) - Affiche généralement une valence de 1. Exemple: Na dans NaCl
• Groupe 2 (II) - La valence typique est 2. Exemple: Mg dans MgCl₂
• Groupe 13 (III) - La valence habituelle est 3. Exemple: Al dans AlCl₃
• Groupe 14 (IV) - La valence habituelle est 4. Exemple: C dans CO (double liaison) ou CH₄ (liaisons simples)
• Groupe 15 (V) - Les valences habituelles sont 3 et 5. Les exemples sont N dans NH₃ et P dans PCl₅
• Groupe 16 (VI) - Les valences typiques sont 2 et 6. Exemple: O dans H₂O
• Groupe 17 (VII) - Les valences habituelles sont 1 et 7. Exemples: Cl dans HCl

Valence vs état d'oxydation

Il y a deux problèmes avec la "valence". Premièrement, la définition est ambiguë. Deuxièmement, il s'agit simplement d'un nombre entier, sans signe pour vous indiquer si un atome gagnera un électron ou perdra son ou ses ultrapériphériques. Par exemple, la valence de l'hydrogène et du chlore est de 1, mais l'hydrogène perd généralement son électron pour devenir H⁺, tandis que le chlore gagne généralement un électron supplémentaire pour devenir Cl^-.

L'état d'oxydation est un meilleur indicateur de l'état électronique d'un atome car il a à la fois une amplitude et un signe. En outre, il est entendu que les atomes d'un élément peuvent afficher différents états d'oxydation selon les conditions. Le signe est positif pour les atomes électropositifs et négatif pour les atomes électronégatifs. L'état d'oxydation de l'hydrogène le plus courant est +8. L'état d'oxydation le plus courant pour le chlore est -1.

Bref historique

Le mot "valence" a été décrit en 1425 à partir du mot latin valentia, ce qui signifie force ou capacité. Le concept de valence a été développé dans la seconde moitié du 19ème siècle pour expliquer la liaison chimique et la structure moléculaire. La théorie des valences chimiques a été proposée dans un article de 1852 par Edward Frankland.